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Bionische Ansätze zur Entwicklung energieeffizienter Fluidsysteme für den Wärmetransport. Online Ressource
Hermann, Michael
Karlsruhe (Deutschland)
Selbstverlag
2005, 185 S., Abb., Tab., Lit.
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[Quelle: http://digbib.ubka.uni-karlsruhe.de]
Die Bionik versteht sich als wissenschaftliche Disziplin zwischen Biologie und Technik. Sie versucht unter anderem, Konstruktionsprinzipien in der Natur zu erkennen und daraus technische Lösungen abzuleiten. Natürliche Konstruktionen sind über Generationen optimiert (Evolutionstheorie); dabei stellt auch die Minimierung des Energiebedarfs ein Optimierungsziel dar. Im Gegensatz zu üblichen Wärmetauscherbauarten weisen natürliche Konstruktionen (z. B. Blutbahnen oder Leitbündelstrukturen von Blättern) mehrfach verzweigte Strukturen auf, die mathematisch als "Fraktale" beschrieben werden können. Im Rahmen der Promotion wird versucht, solche Strukturen auf die Technik zu übertragen (bionischer Ansatz) und mit konventionellen Bauarten zu vergleichen. Dabei steht die Frage im Mittelpunkt, ob und falls ja, unter welchen Bedingungen fraktale Hydraulikstrukturen den konventionellen Bauarten hinsichtlich ihrer Energieeffizienz überlegen sind. Insbesondere ist zu untersuchen, ob sich die Forderungen nach einer gleichmäßigen Volumenstromverteilung bei gleichzeitig geringem Druckverlust mit fraktalen Hydraulikstrukturen realisieren lassen.
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