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DE19843195A1 - Verfahren zur Verminderung der Reibungsverluste bei bewegten Flüssigkeiten - Google Patents

Verfahren zur Verminderung der Reibungsverluste bei bewegten Flüssigkeiten

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Publication number
DE19843195A1
DE19843195A1 DE19843195A DE19843195A DE19843195A1 DE 19843195 A1 DE19843195 A1 DE 19843195A1 DE 19843195 A DE19843195 A DE 19843195A DE 19843195 A DE19843195 A DE 19843195A DE 19843195 A1 DE19843195 A1 DE 19843195A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
air
gas
friction losses
perforated surface
form medium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843195A
Other languages
English (en)
Inventor
Ullrich Meyer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE19843195A priority Critical patent/DE19843195A1/de
Publication of DE19843195A1 publication Critical patent/DE19843195A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15D—FLUID DYNAMICS, i.e. METHODS OR MEANS FOR INFLUENCING THE FLOW OF GASES OR LIQUIDS
    • F15D1/00—Influencing flow of fluids
    • F15D1/10—Influencing flow of fluids around bodies of solid material
    • F15D1/12—Influencing flow of fluids around bodies of solid material by influencing the boundary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B63B1/38—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction using air bubbles or air layers gas filled volumes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14—Propellers
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben, bei dem durch Einleitung von Luft oder eines anderen gasförmigen Mediums durch eine perforierte Oberfläche die Reibungsverluste zwischen einer Wand und einer bewegten Flüssigkeit bzw. einer bewegten Wand und der sie umgebenden Flüssigkeit vermindert werden. Mit dem gleichen Verfahren lassen sich auch Kavitationsschäden bei schnellaufenden Turbinenschaufeln oder Schiffsschrauben vermindern.

Description

Die Erfindung betrifft Grenzflächen zwischen einer festen Fläche (Wand) und einem bewegten, flüssigen Medium. An diesen Grenzflächen tritt Reibung auf, die die Fließgeschwindigkeit ver­ mindert und einen Energieverlust darstellt.
Stand der Technik sind strukturierte Oberflächen, die durch Bildung von Mikrowirbeln die Entstehung von größeren Wirbeln vermeiden und damit die Gesamtverluste reduzieren. Der Erfindung liegt das Ziel zugrunde, durch Einleitung von Luft oder eines anderen gasförmi­ gen Mediums in diese Grenzflächen partiell die Flüssigkeit von der Wand abzulösen und damit die Reibung zu vermindern.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die feste Fläche perforiert ist und durch die Öffnungen Luft oder ein anderes gasförmiges Medium eingeleitet wird. Die entstehenden kleinen Luft- bzw. Gasblasen vermindern die reibungsaktive Fläche. Ist die Wand strukturiert und weist Rillen in Fließrichtung auf, so können durch Perforationsöffnungen in den "Rillen­ tälern" die entstehenden Gasbläschen längere Zeit in dieser Rille gehalten werden und sich zu größeren Gasblasen entwickeln.
In der Regel wird hierzu eine doppelwandige Begrenzungsfläche notwendig sein, wobei in die Zwischenwand Luft oder ein anderes gasförmiges Medium gepreßt wird.
Bei Erdölpipelines könnte z. B. Erdgas dieses gasförmige Medium sein, welches dann in ent­ sprechenden Abständen wieder vom Öl getrennt wird und erneut in die Doppelwand gepreßt werden kann.
Analog gilt dies auch für bewegte Wände in Flüssigkeiten z. B. für den unter Wasser liegenden Teil eines Schiffsrumpfes.
Bei Schiffsschrauben, Turbinenschaufeln u.ä. können durch Einleitung von Luft durch die Schaufelblätter in die Unterdruckbereiche Kavationsschäden verhindert oder vermindert werden.

Claims (2)

1. Grenzflächen zwischen einer Fläche aus festem Material und einer bewegten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche Öffnungen enthält und aus den Öffnungen ein gasförmiges Medium in die Flüssigkeit eingeleitet wird mit dem Ziel, die Reibungsverluste zu vermindern.
2. Schnellbewegte in einer Flüssigkeit laufende Maschinenteile dadurch gekennzeichnet, daß sie Öffnungen enthalten, aus denen ein gasförmiges Medium in die Flüssigkeit eingeleitet wird, um Kavationsschäden zu vermeiden.
DE19843195A 1998-09-15 1998-09-15 Verfahren zur Verminderung der Reibungsverluste bei bewegten Flüssigkeiten Withdrawn DE19843195A1 (de)

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE659257C (de) * 1933-10-07 1938-04-29 Maschf Belueftungsvorrichtung zur Vermeidung von durch Hohlraumbildung (Kavitation) infolgeAbloesung der Stroemung hervorgerufenen Erschuetterungen und Korrosionen in tropfbaren Fluessigkeiten
US3040760A (en) * 1957-04-04 1962-06-26 Macks Elmer Fred Conduit

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE659257C (de) * 1933-10-07 1938-04-29 Maschf Belueftungsvorrichtung zur Vermeidung von durch Hohlraumbildung (Kavitation) infolgeAbloesung der Stroemung hervorgerufenen Erschuetterungen und Korrosionen in tropfbaren Fluessigkeiten
US3040760A (en) * 1957-04-04 1962-06-26 Macks Elmer Fred Conduit

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