Entwicklung von Methoden zur passiven Kavitationskontrolle basierend auf mesoskalischen Strukturen im maritimen und hydraulischen Kontext

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Bettar Ould El Moctar
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 469042952

Das Ziel dieses Vorhabens besteht darin, Methoden zur passiven Kavitationskontrolle zu entwickeln. Dabei sollen schädliche Auswirkungen der Kavitation auf Hydroprofile im maritimen und hydraulischen Kontext gelindert bzw. vermieden werden. Hierzu werden verschiedene Oberflächenmorphologien unter Verwendung mesoskaliger, (in der Größenordnung von einem Millimeter oder weniger) regelmäßiger und unregelmäßiger Wandmuster untersucht. Die Experimente mittels zeitaufgelöster Hochgeschwindigkeits-Videoaufnahmen, PIV und hochfrequenten Druckmessungen werden für verschiedene Testobjekte wie Modelle von Propellern und Hydroprofilen in zwei verschiedenen Kavitationstunneln durchgeführt. Die Wechselwirkung turbulenter Strukturen mit der Schichtkavitation, dem Spitzenwirbel und der Wolkenkavitation in Abhängigkeit vom Wandmuster und der Größe mesoskaliger Strukturen werden detailliert untersucht. Weiterhin werden numerische Simulationen basierend auf PANS-Methoden durchgeführt, um noch mehr Details über den Einfluss einer solchen Wandstrukturierung auf die Entwicklung und Dynamik verschiedener Kavitationen zu analysieren. Die Ergebnisse dieses Projektes sollen als wichtige wissenschaftliche Grundlage für zukünftige Entwicklungen von Schiffspropulsionssystemen sowie hydraulischen Maschinen dienen, indem sie ihre Lebensdauer verlängern und ihre Effizienz steigern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Russische Föderation
• Kooperationspartner: Professor Dimitry Markovich, Ph.D., bis 3/2022