Die Labore
Von der Wissenschaft besser gemacht
Um zu erklären, was die deboer-Neoprenanzüge anders macht, möchten wir Sie zurück zu den Grundlagen bringen: DCR-Technologien, die kurz aussagen, dass "die Verringerung des Luftwiderstands tatsächlich der schnellste Weg ist, Ihre Geschwindigkeit im Wasser zu verbessern".
Wasser ist etwa 800-mal dichter als Luft, was bedeutet, dass sich eine kleine Änderung Ihrer Schlagtechnik in Bezug auf Geschwindigkeit und Effizienz enorm auszahlen kann.
Der Widerstand im Wasser wird hydrodynamischer Widerstand genannt:
In der obigen Formel sehen Sie, dass die Geschwindigkeit quadriert ist.
Das bedeutet, wenn Sie Ihre Geschwindigkeit erhöhen (wie schnell Sie schwimmen), erhöhen Sie Ihren Luftwiderstand exponentiell (wenn Sie schwimmen doppelt so schnell, du erschaffst viermal so viel Luftwiderstand).
Während ein Schwimmer Zugang zu vielen Techniken hat, um schneller zu schwimmen, Das Verringern des Luftwiderstands ist tatsächlich der schnellste Weg, um Ihre Geschwindigkeit im Wasser zu verbessern.
Übergangsverzögerung mit deboer x-skin™ Arrays skalieren
Der einfachste Weg, die Strömungsdynamik zu verstehen, besteht darin, sich das bekannte Beispiel eines Golfballs anzusehen. Die Gesetze der Physik zeigen uns, dass es zur Minimierung des Luftwiderstands eine gute Strategie ist, die Trennung zwischen der laminaren Grenzschicht und der Oberfläche eines sich bewegenden Körpers zu verzögern. Das Erstellen einer turbulenten Grenzschicht mit einer strukturierten Oberfläche hilft der laminaren Strömung, sich um den Körper herum auszubreiten, wodurch ein viel kleinerer Nachlauf (Widerstand) entsteht.
Die Forschung
Übergangsverzögerung mit biomimetischen Fischschuppen-Arrays (Auszug)
Muthukumar Muthuramalingam, Dominik K. Puckert, Ulrich Rist & Christoph Brücker
„Wassertiere haben effektive Strategien entwickelt, um ihren Körperwiderstand über einen langen Zeitraum zu reduzieren. In dieser Arbeit wird der Einfluss der Fischschuppen auf den Übergang von laminar zu turbulent in der Grenzschicht untersucht. Arrays biomimetischer Fischschuppen in typischen überlappenden Anordnungen werden auf einer flachen Platte in einem turbulenzarmen laminaren Wasserkanal platziert.Der Übergang zur Turbulenz wird durch kontrollierte Anregung einer Tollmien-Schlichting (TS)-Welle ausgelöst.Es wurde festgestellt, dass die TS-Welle mit Schuppen gedämpft werden kann die Platte, die Stromstreifen erzeugen. Als Folge davon war die Übergangsstelle in stromabwärtiger Richtung um 55 % gegenüber dem unkontrollierten Referenzfall erheblich verzögert. Dies entspricht einer theoretischen Strömungswiderstandsreduzierung von etwa 27 %. Wir gehen daher von Fischschuppen aus kann die laminare Grenzschicht stabilisieren und einen frühen Übergang verhindern, wodurch der Reibungswiderstand verringert wird Diese Technik kann möglicherweise für bioinspirierte Oberflächen verwendet werden a ist ein Laminarströmungssteuermittel.“
Die Herausforderung
Die Oberfläche eines Objekts interagiert immer mit der Flüssigkeit oder dem Gas, durch das es hindurchtritt. Die Logik scheint zu diktieren, dass sich eine glatte Oberfläche leichter bewegen lässt, da weniger Widerstand vorhanden ist. Raue Oberflächen erhöhen oft den Widerstand, was zu mehr Luftwiderstand führt.
Die Forscher entwickelten zunächst eine Simulation, um zu verstehen, wie Wasser über eine Schuppenanordnung fließt, die als „raue“ Oberflächen gelten und technisch gesehen den Luftwiderstand erhöhen sollten. Sie fanden jedoch heraus, dass Schuppen eigentlich Reihen überlappender muschelförmiger Beulen sind. Diese Unebenheiten erzeugen "Spitzen" und "Täler", die es dem Wasser ermöglichen, ohne Turbulenzen zu fließen, was dazu beiträgt, den Luftwiderstand zu verringern. Die Schuppen verzögern auch den Übergang zu einer turbulenteren Strömung.
vonBauer erstellte dann ein biomimetisches Haifisch-Skalen-Array, um zu sehen, ob diese Ergebnisse in einer Neoprenanzug-Oberfläche implementiert werden könnten. Die Schuppen ahmten die auf vielen Fischen nach, wurden aber zu einer sechseckigen Struktur (Haifischschuppen) vereinfacht. Wir wissen, dass die Schuppen im Vergleich zu glatten Oberflächen den Luftwiderstand möglicherweise um über 25 % reduzieren und dem Schwimmer helfen, Energie zu sparen, während er schneller schwimmt.
Es ist dieses Streifenmuster, das verhindert, dass sich die Schuppen wie eine typische raue Oberfläche verhalten, da es den Fluss über den Schwimmer gleichmäßig hält. Physiker nennen dies eine "laminare" Strömung, was bedeutet, dass die Flüssigkeit in parallelen Strömen oder Schichten fließt, anstatt zu wirbeln und zu stören. Es ist das kritische, millimeterdicke Wasservolumen direkt auf der Haut eines Schwimmers, das den Luftwiderstand verursacht, in einem Bereich namens "Grenzschicht".
Das Potenzial
Die Integration einer 3D-Textur einer skalierten Anordnung in Materialdesigns würde den Luftwiderstand verringern und Schwimmern helfen, weniger Kraftstoff zu verbrauchen. Vorläufige Testergebnisse scheinen den Nettogewinn bei der Reduzierung des Luftwiderstands durch das X-SkinTM-Skalenarray zu bestätigen, und wir bewerten ständig jede neue Technologie neu, die Ihnen einen Vorteil gegenüber bestehenden Neoprenanzügen verschafft.
Die X-Haut™
Und deshalb tun wir es.
vonBauer's X-Skin™ ist das Ergebnis unserer Leidenschaft, die leistungsstärkste Ausrüstung zu entwickeln.
