Der Aufsatz behandelt die Frage nach einer handgriffigen Formel zur raschen Einkreisung des Größenordnungsbereichs potentieller fluidischer Phänomene in der belebten Natur, die im Sinne der Bionik einen Beitrag leisten, Gestaltungsaufgaben am Unterwasserschiff von Seefahrzeugen zu bearbeiten, sich selbst aber im Medium Luft ereignen.
Der Weg der Argumentation führt über das Buckingham’sche Theorem der Similaritätstheorie und Dimensionenbetrachtungen zu der Darstellung eines Sensitivitätsparameters, der die Fluidische Gepasstheit zweier Strömungsphänomene, nachfolgend „Reynoldsbasierte Fluidische Fitness“ genannt, in Abhängigkeit eines Geometrieparameters, angibt.
Inhaltsverzeichnis
- Prolog
- Bionik
- Auseinandersetzung
- Reynolds-Zahlen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der Aufsatz analysiert die Anwendung des Buckingham'schen Theorems der Similaritätstheorie auf fluidische Phänomene in der belebten Natur. Das Ziel ist es, eine Formel zu entwickeln, die den Größenordnungsbereich potenzieller fluidischer Phänomene in der Natur schnell eingrenzt. Diese Formel soll zur Lösung von Gestaltungsaufgaben am Unterwasserschiff von Seefahrzeugen beitragen, wobei die Phänomene selbst im Medium Luft auftreten.
- Anwendung des Buckingham'schen Theorems
- Entwicklung eines Sensitivitätsparameters für die Fluidische Gepasstheit
- Übertragung von biologischen Problemlösungen auf technische Systeme
- Die Bedeutung der Reynolds-Zahl für die Ähnlichkeit von Strömungsphänomenen
- Die Rolle der Bionik in der industriellen Produktentwicklung
Zusammenfassung der Kapitel
- Prolog: Der Prolog führt in das Thema der Bionik ein und stellt die Problemstellung der Optimierung von Leit- und Steuerflächen von Seefahrzeugen vor.
- Bionik: Dieser Abschnitt beleuchtet die Bedeutung der belebten Natur als Quelle für effiziente und ressourcenschonende Lösungen in der Technik. Er betont die Notwendigkeit einer wissenschaftlichen Auseinandersetzung mit den physikalischen, chemischen und informationstechnischen Ursachen für die Funktionsweise biologischer Systeme.
- Auseinandersetzung: Der Abschnitt beschreibt die Aufgabe der Bionik, Prinzipien der belebten Natur zu entschlüsseln und auf technische Systeme zu übertragen. Er diskutiert die Herausforderungen, die mit der Übertragung von biologischen Problemlösungen auf technische Systeme verbunden sind, und betont die Bedeutung der naturwissenschaftlichen Grundlage für die Bionik.
- Reynolds-Zahlen: Dieser Abschnitt erklärt die Bedeutung der Reynolds-Zahl für die Ähnlichkeit von Strömungsphänomenen. Er erläutert die Anwendung der Reynolds-Zahl in der industriellen Produktentwicklung und die Bedeutung des Buckingham'schen Theorems für die Bestimmung der Ähnlichkeit von physikalischen Systemen.
Schlüsselwörter
Bionik, Fluidische Fitness, Reynolds-Zahl, Similaritätstheorie, Buckingham'sches Theorem, Strömungsphänomene, biologische Problemlösungen, technische Systeme, industrielle Produktentwicklung.
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- Dipl.-Ing. Michael Dienst (Autor), 2011, Methoden in der Bionik: Die Reynoldsbasierte Fluidische Fitness, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/171503
