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Dr. rer. nat. Martin Brede

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DFG-SPP 1207 – Vibrisse

Strömungsbeeinflussung in der Natur und Technik

Teilprojekt: Mechanismus der passiven Strömungsbeeinflussung durch Vibrissen mariner Säugetiere

Beschreibung des Forschungsprojektes

Vibrissen am Robbenkopf
Vibrissen am Robbenkopf

Im Rahmen des DFG-Schwerpunktprogramms 1207 „Strömungsbeeinflussung in der Natur und Technik“ wird die Umströmung einer Seehundvibrisse untersucht. Die Vibrissen von Seehunden zeichnen sich durch eine komplizierte dreidimensionale Strukturmodellierung aus. Sie versetzen den Seehund in die Lage, Nachlaufspuren von Beutefischen zu detektieren. Mit Hilfe von Stereo-μPIV Messungen an Seehundvibrissen wird die stationäre Strömungstopologie des Vibrissennachlaufes ermittelt.

Verteilung der Wirbelstärke ωz
Verteilung der Wirbelstärke ωz

Zum besseren Verständnis der Funktion der Strukturierung der Vibrisse ist es notwendig, die instationäre Strömungstopologie zu kennen. Durch räumlich und zeitlich hochauflösende numerische Verfahren soll die instationäre Strömungstopologie im Nachlauf einer Seehundvibrisse ermittelt werden. Für die numerischen Untersuchungen kommt dabei der freie Code openFOAM zum Einsatz. Darüber hinaus wird im Rahmen dieses Projektes auch an alternativen Auswerteverfahren für die PIV gearbeitet, die nicht auf der klassischen Kreuzkorrelationsanalyse beruhen. Als vielversprechend hat sich dabei die Methode des „Optischen Flusses“ für die Berechnung dichter Vektorfelder erwiesen.

Experimentell ermittelte Stromlinien im Nachlauf einer Seehundvibrisse
Experimentell ermittelte Stromlinien im Nachlauf einer Seehundvibrisse
Wirbelstrukturen am unendlich langen Zylinder bei Re = 500
Wirbelstrukturen am unendlich langen Zylinder bei Re = 500
Experimentell ermitteltes instationäres Geschwindigkeitsfeld im Nachlauf eines Kreiszylinderstumpfes bei Re = 2·10^5, Anzahl der berechneten Vektoren = 8·10^5
Experimentell ermitteltes instationäres Geschwindigkeitsfeld im Nachlauf eines Kreiszylinderstumpfes bei Re = 2·10^5, Anzahl der berechneten Vektoren = 8·10^5

Informationen zum Forschungsprojekt

Antragsteller A. Leder, M. Brede, M. Witte, Th. Birkner
Forschungsgebiet Grundlagen Strömungsmechanik / Bionische Strömungsbeeinflussung
Laufzeit 2006 - 2012
Finanzierung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG)
Kooperationen Institut für Biowissenschaften, Universität Rostock
   

Links zum Forschungsprojekt

>DFG SPP1207 (externer Link)