Simulationssoftware nimmt in den naturwissenschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Berufsfeldern einen zunehmend größeren Anteil ein: organisatorisch, zeitlich und hinsichtlich der Kosten. In maschinenbaubetonten Produktentwicklungsmethoden werden bereits in der frühen Phase Wirkprinzipien und Funktionsmodelle nachgefragt; sie geben erste Auskünfte über Form und Art, Abmessungen, Anordnung und Anzahl der Gestaltungselemente eines frühen Entwurfs und bilden die Entscheidungsgrundlagen für die weitere Entwicklung.
Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)
- INTRO
- FININA
- ROB
- CFD
- INLET
- AUS
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)
Diese Arbeit befasst sich mit der Untersuchung der Strömungswirklichkeit von Surfboardfinnen mit Hilfe von numerischen Verfahren. Das Ziel ist, ein virtuelles Strömungskanal-Modell zu entwickeln, das die Strömungsdynamik standardisierter Finnen im Wasser simuliert. Die Ergebnisse sollen mit anderen Forschern diskutiert werden, um neue Erkenntnisse über das Verhalten von Finnen unter Strömungslast zu gewinnen.
- Entwicklung eines virtuellen Strömungskanals zur Simulation der Strömungswirklichkeit von Surfboardfinnen
- Analyse und Simulation der Fluid-Struktur-Wechselwirkung standardisierter Finnenmodelle
- Vergleich und Diskussion der Berechnungsergebnisse mit anderen Finnenforschern
- Entwicklung neuer Konzepte und Designs für innovative Leit- und Steuertragflächen, insbesondere Surfboardfinnen
- Einsatz von CFD-Methoden und Potentialtheoretischen Verfahren zur Strömungssimulation
Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)
- INTRO: Dieser Abschnitt stellt die Bedeutung von Simulationssoftware in den Naturwissenschaften und Ingenieurwissenschaften dar und beschreibt die Arbeit der BIONIC RESEARCH UNIT in der Entwicklung von strömungsadaptiven Leit- und Steuertragflächen.
- FININA: Hier wird das Forschungsvorhaben FININA-Tank vorgestellt, welches die Entwicklung eines virtuellen Strömungskanals zum Zweck der numerischen Analyse von standardisierten Finnen beinhaltet. Die Bedeutung und Einzigartigkeit des Projekts sowie seine Ziele werden erläutert.
- ROB: Dieser Abschnitt präsentiert eine real existierende Messstrecke an der TU Berlin, die als Referenz für den virtuellen Strömungskanal dient. Die Beschreibung des Messstands beinhaltet die wichtigsten Komponenten und ihre Funktionsweise.
- CFD: Dieser Abschnitt beleuchtet die Rolle der numerischen Strömungsmechanik (CFD) in der Ingenieurausbildung und die Bedeutung von professioneller CFD-Software. Die verschiedenen Schritte einer Simulation, von der Geometrie-Eingabe bis zur Ergebnisanalyse, werden erläutert.
- INLET: Dieser Abschnitt erläutert die Bedeutung von experimentellen, analytischen und simulationstechnischen Methoden in der Forschung. Der Fokus liegt auf synthetischen Surfboardfinnen (LAB Fins), die als Standardmodelle dienen und im Verlauf der Untersuchung als materielle und computerbasierte Modelle existieren.
- AUS: Dieser Abschnitt behandelt die Unterschiede zwischen CFD und Potentialtheoretischen Verfahren. Die verschiedenen Arten von Strömungen und deren Beschreibungsmethoden, wie die Navier-Stokes Gleichungen, werden dargestellt. Die Bedeutung von Randbedingungen und ihre Rolle bei der Lösung von Strömungsproblemen werden beleuchtet.
Schlüsselwörter (Keywords)
Die zentralen Begriffe der Arbeit sind: Surfboardfinnen, Strömungssimulation, CFD, virtuelle Strömungskanäle, Fluid-Struktur-Wechselwirkung, potentialtheoretische Verfahren, Navier-Stokes Gleichungen, Randbedingungen.
- Quote paper
- Dipl.-Ing. Michael Dienst (Author), 2017, Finina Tank. Zur numerischen Analyse einer Laborfinne, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/367664
