Aktive Nutzung instationärer Effekte beim menschlichen Schwimmen

积极利用人类游泳中的不稳定效应

• 批准号: 36043076
• 负责人: Professor Dr. Reinhard Blickhan
• 金额: --
• 依托单位: Lehrstuhl für Bewegungswissenschaft
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2006-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/36043076?language=en
• 关键词: Aktive; Nutzung; instation; rer; Effekte

Untersuchungen sowohl an technischen Modellen als auch an deren Vorbild, dem Leistungsschwimmer, mittels Time-resolved Particle Image Velocimetrie (TR-PIV) sollen belegen, inwieweit gezielt instationäre Effekte wie beispielsweise die Präformation der Strömung zur Optimierung des Vortriebes beim undulatorischen Tauchen (Delphinbewegung) genutzt werden, bzw. inwiefern durch Änderung der Ansteuerung bzw. der Schwimmtechnik Verbesserungen möglich sind. Menschliche Schwimmer können dabei als natürliche Vorbilder für technische Systeme aufgefasst werden, die aufgrund der schlechteren evolutionsbiologischen Anpassung vorhandenen Nachteile durch eine ausgefeilte Bewegungstechnik kompensieren müssen. Der Hintergrund hierbei ist, ob und durch welche dominanten Bewegungsmoden der wesentliche Anteil des Vortriebs erzielt werden kann und wie hierbei die strömungsmechanischen Prozesse der Präformation oder das Vortex-Recapturing bei der Optimierung helfen. Anhand dieser Untersuchungen und den gewonnenen strömungsmechanischen Erkenntnissen kann auf andere undulatorisch basierte Unterwasser-Manöver oder auch auf die Effizienz von robotischen Antriebe zurückgeschlossen werden. Die numerischen Simulationen werden über die experimentellen Ergebnisse validiert und geben eine reproduzierbare Darstellung der instationären Druckverteilung und des Strömungswiderstandes bei gezielter Variation der Bewegungsparameter. Es wird erwartet, dass abhängig vom Optimierungsziel (Schub, Energetik) unterschiedliche Strategien sinnvoll sind, die direkten Einfluss auf die Gestaltung der Strömungsverhältnisse haben.

通过建立一个技术模型，也可以得到一个涡图，即时间分辨粒子图像测速仪（TR-PIV），它能有效地提高涡图在波荡体（Delphinbewegung）中的最佳位置。通过Ansteuerung bzw.这是一种非常先进的技术。施维默先生认为，自然的技术体系是一个快速发展的韦尔登体系，生物进化的基础是通过一种新的技术来实现的。这一后级结构可以通过对涡的前向运动的控制来实现，韦尔登的前向运动和涡的再捕获可以通过优化来实现。Anhand dieser Untersuchungen und den gewonnenen strömungsmechanischen Erkenntnissen auf andere undulatorisch basierte Unterwasser-Manöver or auch auf die Effizienz von robotischen Antriebe zurückgeschlossen韦尔登.数值模拟韦尔登由实验验证，并得到一个可重现的试验数据，即试验阶段的压力和压力的变化对压力参数的影响。因此，从最佳化（Schub，能量）的角度来看，这是一种直接的影响，对结构的形成有影响。