Как можно оптимизировать поверхность компонентов, таких как ветряные турбины или двигатели, чтобы снизить трение и повысить эффективность машин, было предметом исследовательского проекта в Нефритовом университете. Исследовательский проект «Оптимизация гидромеханического проектирования энергетических машин с использованием высокоскоростных технологий лазерного структурирования» был осуществлен в сотрудничестве с Университетом Митвайды в Саксонии.
Передаточная структура риблета
«Поверхностные структуры, которые мы воспроизвели, на самом деле являются достижением природы - точнее, эволюцией быстроплавающих акул», - объясняет профессор Карстен Олерт, руководитель проекта из инженерного отдела Нефритового университета. «Шкура акул снабжена так называемыми ребрами, которые уменьшают трение вблизи поверхности, так что акула экономит энергию при охоте». или корпус корабля.
Программа рассчитывает эффективность
Университет прикладных наук Митвайды изучил возможность переноса структур риблета к материалам и поверхностям с использованием технологий высокоскоростного лазерного структурирования. Результаты были проверены Нефритовым университетом с аэродинамической трубой, в которой проблемы с жидкостью могли быть исследованы экспериментально. Помимо изучения материалов, был разработан инструмент прогнозирования. Эта программа может рассчитать, в какой степени структура ребер может повысить эффективность реального компонента.
Подсказка к книге
При бионических процессах компоненты могут быть сконструированы таким образом, чтобы они выполняли свои структурно-механические функции с минимальными усилиями. Практическое руководство по бионике в структурной оптимизации представляет собой справочную работу по ресурсосберегающему облегченному строительству для дизайнеров, разработчиков и студентов.
Увеличить производительность двигателя
На следующем этапе ребристые конструкции должны быть применены, среди прочего, к турбонагнетателям, которые устанавливаются в автомобильных двигателях. По словам исследователя, благодаря новой конструкции оптимальная область, в которой работает турбокомпрессор, может быть расширена, и, следовательно, производительность двигателя может быть увеличена.
Чтобы преобразовать результаты исследований и разработок в индустриальную реальность, был создан консорциум с компаниями из этого региона в рамках передачи знаний и технологий в Вильгельмсхафене в Нефритовом университете.