Bauteile für den Unterwasserbereich von Seefahrzeugen sollen hochfunktional und leistungsfähig sein. Leit- und Steuertragflächen nehmen hierbei eine Sonderstellung als symmetrische Bauteilkonstruktionen ein. Eine Rudertragfläche beispielsweise muss in beiden Beaufschlagungsrichtungen gleichermaßen fluiddynamisch funktionieren, was hinsichtlich der Profilauswahl auf symmetrische Konturen führt. Das gilt für die bei Seefahrzeugen üblichen, im Wasser arbeitenden, rigiden Flügel, als auch für elastische Tragflächen, die erst unter Belastung ihre fluidmechanisch wirksame Gestalt annehmen.
Stand der Technik sind Einzelfinnen, paarige Ausführungen bis hin zu Finnen-Batterien, die als Leit- und Steuertragflächen im Bereich des Hecks von Surfboards wirksam sind. Das Manövrieren erfolgt mit körperkontrollierten, dem Board aufgeprägten Bewegungen und diese wiederum durch Gewichtsverlagerung des Surfers, der Surferin. Surfboardfinnen sind die wahrscheinlich elementarsten Leit- und Steuertragflächen für Seefahrzeuge überhaupt.
Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)
- INTRO
- ELL KONTUR
- STANDARD LABFin
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)
Das Ziel dieser Arbeit ist die Analyse der Strömungswirklichkeit von Surfboard-Finnen, insbesondere hinsichtlich der Profilkonturen für Leit- und Steuertragflächen. Die Arbeit konzentriert sich auf die Untersuchung elliptischer Profilkonturen und ihre Auswirkungen auf die Funktionsweise von Surfboardfinnen im Wasser.
- Analyse der Strömungswirklichkeit von Surfboard-Finnen
- Untersuchung elliptischer Profilkonturen für Leit- und Steuertragflächen
- Einfluss der Profilkontur auf die Querkraftleistung und die Verluste im Betrieb
- Vergleich elliptischer Profile mit NACA-Profilen
- Entwicklung eines Standardisierungssystems für Laborfinnen
Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)
- INTRO: Diese Einleitung stellt die Problematik der optimalen Gestaltung von Leit- und Steuertragflächen für Seefahrzeuge, insbesondere Surfboardfinnen, vor. Sie beleuchtet den Stand der Technik und die Bedeutung von robusten, leistungsfähigen und anpassungsfähigen Bauteilen.
- ELL KONTUR: Hier werden elliptische Profile (ELL) als fluidmechanisch wirksame Strömungsprofile für Kraft- und Arbeitstragflächen vorgestellt. Das ELL-Profil ist durch seine einfache geometrische Definition mit zwei Parametern charakterisiert, die die Profildicke und die Dickenrücklage bestimmen. Die verschiedenen Ausprägungen des ELL-Profils werden systematisiert und die Skalierbarkeit für verschiedene Anströmbedingungen beschrieben.
- STANDARD LABFin: Dieses Kapitel behandelt die Standardisierung einer Laborfinne (LABFin), die in der Forschungskampagne als Technik- und Technologiedemonstrator dient. Die LABFin wird durch vier Parameter definiert, die die Profiltiefe, die Profildicke, die Profiltiefe am Flügelende und die spezifische Dickenrücklage repräsentieren. Die Standardisierung ermöglicht einen systematischen Vergleich verschiedener Profilkonturen und die Skalierung der LABFin für unterschiedliche Anwendungen.
Schlüsselwörter (Keywords)
Die Arbeit behandelt Themen wie Surfboardfinnen, Leit- und Steuertragflächen, elliptische Profilkonturen, Strömungswirklichkeit, Querkraftleistung, Verluste im Betrieb, NACA-Profile, Standardisierung, Laborfinnen, Fluidmechanik, Seefahrzeuge und Design.
- Quote paper
- Dipl.-Ing. Michael Dienst (Author), 2017, Reihenuntersuchung zu elliptischen Profilkonturen für Leit- und Steuertragflächen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/353376
