SPP 1207:  Nature Inspired Fluid Mechanics

• Subject Area: Thermal Engineering/Process Engineering
• Term: from 2006 to 2012
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 13839566

Nature demonstrates a plethora of examples over all scales - from microorganisms to the largest of animals and plants - in which fluid mechanic processes are influenced and controlled to assist in locomotion or other hydrodynamic adaptations. Furthermore, the evolution and selection of such processes over extremely long time-scales suggest that in many cases a system optimisation has been achieved. This Priority Programme is built on the premise that many of nature's solutions and mechanisms for fluid mechanic optimisation have yet to be recognised, fully understood or exploited in engineering disciplines.
The goal of the Priority Programme is therefore to foster the interaction between biology, fluid mechanics and their respective regulatory systems to better realise latent potential in the areas of drag reduction, reduction of energy consumption and in energy conversion. Modern experimental methods, such as three-dimensional laser diagnostics or finite volume simulations incorporating fluid-structure interaction, will certainly enhance the chances of success in achieving these goals.
Within the Priority Programme both stationary and instationary flows are to be examined, as are passive and active methods of flow control. Neither internal flows nor flows on a nanoscale are to be considered.

• DFG Programme: Priority Programmes
• International Connection: Switzerland

Projects

• Aktive Nutzung instationärer Effekte beim menschlichen Schwimmen (Applicants Blickhan, Reinhard ;  Brücker, Christoph )
• Analyse des Gleit- und Schlagfluges an frei fliegenden Vögeln (Applicants Konrath, Robert ;  Kähler, Christian Joachim ;  Wagner, Hermann )
• Analyse des Schlagfluges mit elastischen Flügeln (Applicants Horst, Peter ;  Radespiel, Rolf )
• Einfluss von Materialparameter auf die Verminderung der Geräuschemission bei der Umströmung poröser Körper (Applicant Sarradj, Ennes )
• Entwicklung und Herstellung aktuierter Mikrostrukturen zur Laminarhaltung einer Tragflügelgrenzschicht (Applicant Woias, Peter )
• Experimental study of drag-reducing properties of dolphin skin: proof of concept (Applicant Siebert, Ursula )
• Experimentelle Quantifizierung und numerische Simulation instationärer Strömungsverhältnisse bei Freiflugmanövern von Insekten (Applicant Lehmann, Fritz-Olaf )
• Experimentelle Quantifizierung und numerische Simulation instationärer Strömungsverhältnisse bei Freiflugmanövern von Insekten (Applicants Lehmann, Fritz-Olaf ;  Wagner, Claus )
• Experimentelle Quantifizierung und numerische Simulation instationärer Strömungsverhältnisse bei Freiflugmanövern von Insekten (Applicant Wagner, Claus )
• Experimentelle Untersuchungen zur Laminarhaltung einer Tragflügelgrenzschicht mit Hilfe aktiver Wandwellen (Applicant Nitsche, Wolfgang )
• Flächige Strömungsregelung mittels verteilter Wandaktuation (Applicant King, Rudibert )
• From Owl Flight to Future Wing Design (Applicants Schröder, Wolfgang ;  Wagner, Hermann )
• Hochgeschwindigkeits-Visualisierungssystem (Applicant Tropea, Cameron )
• Hydrodynamic flow-induced protein movement on cell surfaces: African trypanosomes as model (Applicants Engstler, Markus ;  Pfohl, Thomas )
• Interaction Effects in Tandem Configurations of Airfoils with Pitch/Plunging Motion (Applicant Tropea, Cameron )
• Koordinierung des Schwerpunktprogramms 'Strömungsbeeinflussung in der Natur und Technik" (Applicants Bleckmann, Horst ;  Tropea, Cameron )
• Locomotion of Microorganisms with the help of Flagella: The African Trypanosome (Applicant Stark, Holger )
• Mechanismus der passiven Strömungsbeeinflussung durch Vibrissen mariner Säugetiere (Applicants Dehnhardt, Guido ;  Leder, Alfred )
• Numerische Untersuchungen zur Laminarhaltung durch kontrollierte Wandschwingungen (Applicant Rist, Ulrich )
• Strömungsbeeinflussung beim Seepferdchen: evolutiv optimierte Lokomotionsregelung und akustische Emission bei kleinflächigen Antriebssystemen (Applicants Delgado, Antonio ;  Schuster, Stefan )
• Strömungsphänomene und Lagestabilität fliegender Insekten bei aerodynamisch induzierten Perturbationen (Applicant Lehmann, Fritz-Olaf )
• Untersuchung der amöboiden Fortbewegung und Aufbau eines Modellexperiments zur kontrollierten Bewegung von smart fluids (Applicants Alt, Wolfgang ;  Resagk, Christian ;  Zimmermann, Klaus )
• Untersuchungen wandnaher Strömungen an aktiv und passiv deformierten Oberflächen zum Verständnis der optimierten Grenzschichtbeeinflussung und effektiven Lokomotion von Fischen (Applicants Bleckmann, Horst ;  Brücker, Christoph )
• Untersuchungen zur Reduzierung des turbulenten Widerstands durch wellenförmige Lamellen mit numerischen und experimentellen Methoden (Applicant Wassen, Erik )
• Wahrnehmung natürlicher und modifizierter hydrodynamischer Reize durch Seehunde mit dem Vibrissen- und Vestibularsystem unter besonderer Berücksichtigung der dreidimensionalen Reizstruktur (Applicant Hanke, Wolf )

• Spokespersons: Professor Dr. Horst Bleckmann; Professor Dr.-Ing. Cameron Tropea