Die bastardisierte Strömung als Lösungsprinzip

Forschungsarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Physik - Biophysik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Können wir von der Natur lernen, den Luftwiderstand zu überwinden? Diese Frage steht im Zentrum dieser bahnbrechenden Arbeit, die sich von den eleganten Flugmanövern der Landsegler inspirieren lässt. Im Fokus steht die innovative Anwendung der "bastardisierten Strömung", ein bionisches Prinzip, das das Potenzial birgt, die Effizienz von Tragflächen revolutionär zu verbessern. Die Arbeit beleuchtet detailliert, wie dieses Konzept genutzt werden kann, um den induzierten Widerstand zu minimieren, ein kritischer Faktor für die Leistung von Flugzeugen. Dabei werden modernste computergestützte Verfahren (CAE) wie CAD, FEM, CFD und FSI eingesetzt, um die komplexen Strömungsverhältnisse zu simulieren und zu analysieren. Die Vorgehensweise orientiert sich an der VDI-Richtlinie 2221 und der VDI-Richtlinie 6220 für Bionik, um ein wissenschaftlich fundiertes Vorgehen zu gewährleisten. Es wird nicht nur die technische Umsetzbarkeit untersucht, sondern auch ein tieferes Verständnis dafür entwickelt, wie biologische Systeme ihre Form und Funktion in Wechselwirkung mit ihrer Umgebung entwickeln. Am Beispiel von Termitenbauten wird gezeigt, dass die zugrunde liegenden Prinzipien oft nicht direkt aus der äußeren Gestalt abgeleitet werden können, sondern einer tiefergehenden Analyse bedürfen. Diese Arbeit schlägt eine Brücke zwischen Biologie und Ingenieurwesen und demonstriert, wie wir durch das Studium der Natur innovative Lösungen für technische Herausforderungen entwickeln können. Die detaillierte Analyse der "bastardisierten Strömung", die Entwicklung und Anwendung numerischer Modelle, der Vergleich biologischer und technischer Systeme sowie die umfassende Betrachtung von Bionic Engineering Design machen diese Publikation zu einem unverzichtbaren Beitrag für alle, die sich für Bionik, Fluidmechanik, numerische Modellierung und die Zukunft der Luftfahrt interessieren. Entdecken Sie, wie die Prinzipien der Natur genutzt werden können, um die Grenzen des technisch Machbaren neu zu definieren und den induzierten Widerstand von Tragflächen zu minimieren.