Riblet Effekt

[Diablol]

AW: Riblet Effekt

Die Eigenschaft, den Widerstand verringern zu können, setzt allerdings eine gewisse Geschwindigkeit voraus. Deshalb ist es nicht möglich, eine Riblet-Folie für jede beliebige Anwendung zu nutzen. Stattdessen muss für jede Anwendung eine eigens dafür konzipierte Rillenoberfläche entwickelt werden. Hinzu kommt, dass der Anteil der Reibung durch die äußeren Flächen oder Wände am Gesamtwiderstand groß genug sein muss, damit sich der gewünschte Effekt einstellt.

Quelle
Das ist das eine Problem.
Dann muss man weiter die genau Strömungsrichtung kennen. Passt das nicht kann der Effekt negativ werden.

[bionic surface]

AW: Riblet Effekt

Hallo allerseits, ich finde die Diskussion höchst spannend, die ihr hier führt und habe mich hauptsächlich deswegen hier im Forum angemeldet.

Wir beschäftigen uns seit mittlerweile 6 Jahren mit dem Ribleteffekt und haben bei unseren Projekten folgende Herangehensweise:

1) CFD Simulation und eigens entwickelter Alghoritmus zur virtuellen Strukturauslegung --> das heisst also Fluid spielt keine Rolle, wesentlich für ein erfolgreiches Projekt ist das Vorhandensein eines ausreichend großen Reibungsanteiles in der Strömung.
Strömungswiderstand setzt sich ja zusammen aus Reibungs und Druckwiderstand. Beeinflussen können wir nur den Reibungswiderstand und das je nach Anwendung zwischen 8 (ebene Flächen) und 12 Prozent ( z.b. Tragflächen).

2) Mit dem Output aus der Simulation gehen wir in die Produktion der perfekt ausgelegten Oberfläche. Wir bringen die Riblets in einem speziellen Verfahren auf eine selbstklebende Folie auf und dann auf die jeweiligen Anwendungsoberflächen...( Windräder, Flugzeuge, Rennwägen, Sportgeräte, Rohrleitungen... )

3) Effizienz, Performance oder auch Akustik positiv beeinflussen...bestes Beispiel für eine Anwendung:

Red Bull Airrace (Hannes Arch) und Reno Airrace (Vito Wyprächtiger, Swiss Racing Team) ... beide recht erfolgreich mit unseren Strukturen auf Ihren Fliegern.

Wenn jemand mehr über Riblets wissen möchte, vielleicht sogar ein kleines Projekt starten möchte...meldet euch bei mir, ich werde sehen, was ich tun kann.

Quelle
Das ist das eine Problem.
Dann muss man weiter die genau Strömungsrichtung kennen. Passt das nicht kann der Effekt negativ werden.

Wir haben eine Abweichungstoleranz von etwa 10 Grad festsstellen können.

Gibt doch für alles Folien, vllt gibts ne Haifischhaut folie...wenn nicht - auf zum Patentamt

Edit:
ja stimmt hast sogar schon geschrieben..komisch.

Da waren wir schon .

Irgendwie bin ich skeptisch, was den Mythbusters-Versuch betrifft. Bei geringen Geschwindigkeiten sind bei Autos andere Widerstandsarten dominant gegenüber dem aerodynamischen Widerstand. Bei hohen Geschwindigkeiten schätze ich die Grenzschicht sowieso als turbulent ein, so dass Dimples eher nichts bringen.

Genau so ist es. Bei Rennfahrzeugen gibt es aber neben der Reibungsreduktion noch andere interessante Effekte, die das Auto dann doch schneller machen .

[Graf Zahl]

AW: Riblet Effekt

1) CFD Simulation und eigens entwickelter Alghoritmus zur virtuellen Strukturauslegung

Was für einen Strömungslöser benutzt ihr denn? Rechnet ihr auch instationär?

Gerade wenn man sich die Grenzschicht speziell und turbulente Vorgänge darin im besonderen ansehen will, kommt man ja bisher nicht wirklich um eine Verifizierung der Ergebnisse mit Hilfe von experimentellen Daten und Einbringen dieser in den Strömungslöser herum. Aber das meinst du sicher mit den eigenen Algorithmen.

Genau so ist es. Bei Rennfahrzeugen gibt es aber neben der Reibungsreduktion noch andere interessante Effekte, die das Auto dann doch schneller machen .

Aerodynamik von Autos ist auch nicht mein Fachgebiet. In die Fahrzeugumströmung habe ich mich bis jetzt nur etwas reingelesen.

[Borsti]

AW: Riblet Effekt

Ich stelle meinen Heli zur Verfügung um zu experimentieren Hehe finde das total faszinierend was man alles machen kann.

[Daobenfliegter]

AW: Riblet Effekt

Ich hatte mal so einen Schuberth-Golfballhelm fürs Mopped. Einen wirklichen Unterschied zum "normalen" Helm konnte ich nicht feststellen... Und meine Test vmax lag >250km/h.

[Graf Zahl]

AW: Riblet Effekt

Beim Helm sind wir wieder bei dem Effekt der Verringerung der Ausmaße des Totwassers (also Beeinflussung des Druckwiderstandes) und nicht bei der Verringerung des Reibungswiderstandes.

Gesehen habe ich die Helme auch schon, habe aber keine Ahnung, ob sie etwas bringen oder nicht.

Erwähnen will ich nur, dass Aufgrund der Größe des Helmes die Reynoldszahl größer ist, als die des Golfballs. Ich habe keine Ahnung, wie schnell ein Golfball fliegt, nehme aber mal an, dass er keine 250 km/h schafft.

Wahrscheinlich ist aufgrund der höheren Reynoldszahl die Grenzschicht um den Helm nicht so ausgeprägt laminar wie beim Ball und der Effekt ist nicht so groß.

Ist jetzt erstmal nur eine Vermutung.

[fred99]

AW: Riblet Effekt

keine Ahnung, wie schnell ein Golfball fliegt, nehme aber mal an, dass er keine 250 km/h schafft.

Auszug aus Wikipedia:
Gute Golfspieler erreichen Ballgeschwindigkeiten von 250 km/h, der Rekord liegt bei 328 km/h.

[Daobenfliegter]

AW: Riblet Effekt

Wie das Strömungstechisch ausschaut hab ich mir nicht zu Gemüte geführt. Wenn der Effekt aber insgesamt so einfach umzusetzten wäre, warum wird das dann nicht in der Großserie (Kfz, Flugzeug etc.) eingesetzt?!

[Graf Zahl]

AW: Riblet Effekt

Na wenn die Geschwindigkeiten von Golfball und Motorradhelm die gleiche Größenordnung haben, dann haben eben nur die Ausmaße beider Gegenstände Einfluß auf die Reynoldszahl.

Welchen Effekt meinst du jetzt, Daobenfliegter? Den vom Golfball (Druckwiderstand) oder den von den Riblets (Reibungswiderstand)?

Anscheinend geht mit einfachen Beulen auch was in Richtung Reibungswiderstand (siehe DLR und ICE), so ganz scheinen die physikalischen Hintergründe noch nicht geklärt. Aber das ist nicht die Idee beim Golfball und beim Motorradhelm.

[troll05]

AW: Riblet Effekt

Die Serienumsetzung hängt zur Zeit vielfach noch am hohen Aufwand der im Fertigungsprozess anfällt, die "Haifischhaut" Speziallacke sind extrem schmutzanfällig und noch nicht sehr beständig.

[Denny86]

AW: Riblet Effekt

Habe letztens einen Bericht gesehen, wo ein kleines Flugzeug mit dieser Haifischhautfolie komplett überzogen wurde. Das Flugzeug war schneller mit einen geringeren Verbrauch. Dies wurde im Windkanal und unter reellen Bedingungen getestet. Vielleicht hat wer diesen Bericht auch gesehen und hat zufällig einen Link zur Hand? Der war sehr interessant und lief auf Discovery.

Viele Grüße,
Denny

[Meinrad]

AW: Riblet Effekt

Die eigentliche Geschwindigkeitsgrenze beim Hubschrauber ist die Differrenz der Strömungsgeschwindigkeit am vor- und rücklaufenden Rotorblatt. Daran kann auch die tollste Haifischhaut nichts ändern. Sie könnte vielleicht die Leistungsaufnahme etwas reduzieren.

Daher ist auch der Geschwindigkeitsunterschied zwischen einem aerodynamisch optimierten Rumpf und einem z. B. TDR-Trainer keineswegs so groß, wie es die Optik erwarten lässt.

Geschwindigkeitsrekorde beim Großhubschrauber werden nicht über Speedrümpfe gemacht, sondern über Feinarbeit am Rotorsystem inkl. Blattformen.

Meinrad

[Daobenfliegter]

AW: Riblet Effekt

Ich meinte den Effekt der Energieeinsparung (mal unabhängig davon, auf welchem Prinzip er zustande kommt).

[bionic surface]

AW: Riblet Effekt

Hallo nochmal. Ihr könnt euch ja mal das Red Bull Airrace ansehen, dann seht ihr eine Anwendung live. Hannes Arch wird von uns in aerodynamischer Hinsicht unterstützt und hat auf seinem Flieger unsere Riblets drauf.
Das ist allerdings leider die einzige Anwendung über die ich sprechen darf...Airrace Red Bull und Airrace in Reno...da sind wir erfolgreich dabei.

Schmutz ist ein Thema aber kein riesengroßes. Die positiven Effekte überwiegen sehr lange...

Windkanaltests haben wir mit verschiedenen Anwendungen mit Begeisterung der jeweiligen Kunden erleben dürfen. Der Riblet Effekt ist also eindeutig messbar und bringt Vorteile bei richtiger Anwendung.

Die Auslegung ans jeweilige Fluid und die jeweilige Anwendung macht´s aus.

Mich würden im Heli Bereich am ehesten die Tragflügel interessieren...Das Verhältnis von mehr Auftrieb zu weniger Widerstand ist hier das Stichwort...Wenn Reibung um 8 bis 10 % reduziert wird, dann ist bei Tragflächen eine Effizienzsteigerung von etwa 15% drin.

[Graf Zahl]

AW: Riblet Effekt

Die Auslegung ans jeweilige Fluid und die jeweilige Anwendung macht´s aus.

Hallo, ich möchte noch mal meine Frage wiederholen, welchen Strömungslöser ihr benutzt. Hat nichts damit zu tun, dass ich dir nicht glaube. Es interessiert mich nur sehr.

Berechnet ihr die Wirksamkeit der Oberfläche mit Hilfe empirischer Daten und Korrelationen oder geht ihr mit dem CFD-Programm wirklich in die Grenzschicht rein?

Mich interessiert es deshalb, da in meinem Tätigkeitsbereich Grenzschichtbetrachtungen per CFD oft skeptisch zu betrachten sind. Oft genug weichen diese signifikant von experimentell ermittelten Daten ab. Aber ich glaube auch, dass bringt es mit sich, wenn Wirkungsgradsteigerungen im Hundertstelbereich gesucht werden.