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Fluidics
Der Name „Fluidics“ leitet sich aus den Wörtern Fluid und Logic ab und bezeichnet strömungsmechanische Bauteile mit denen analoge oder digitale Schaltvorgänge durchgeführt werden können. Normalerweise werden nur solche Bauteile als „Fluidics“ bezeichnet, die keinerlei bewegliche Teile aufweisen. Die Bauteile wurden in den 1960er Jahren von den Harry Diamond Laboratories entwickelt, um anspruchsvolle Schaltaufgaben durchzuführen für die die damalige Elektronik noch nicht robust genug war (z.B. zur Steuerung von Raketen). So wurden fluidische Verstärkerelemente, Trioden, Dioden, Schalter und diverse weitere Ausführungen entwickelt womit sich auch komplexe Regelungen erstellen ließen. Mit dem Fortschritt der Elektronik wurden die fluidischen Bauteile ab den 70er Jahren immer weiter verdrängt und gerieten fast vollständig in Vergessenheit.
Neben dem Einsatz als logische Schaltelemente fanden die Bauteile auch den Einzug in andere Felder. Insbesondere fluidische Oszillatoren wurden vielfältig eingesetzt. Diese Bauteile erzeugen einen oszillierenden Strahl an ihrem Auslass und eignen sich daher zum Verteilen Flüssigkeiten und Gasen. So wurden die Bauteile zum Beispiel als Scheibenwischwasserdüsen in Kraftfahrzeugen eingesetzt.
Heutzutage werden die Bauteile hauptsächlich in Armaturen und Düsen zur Verteilung von Wasser oder Luft eingesetzt. Dennoch wird weiter aktiv an den Bauteilen geforscht. So stehen sie im Bereich der aktiven Strömungskontrolle, zur Mischungsverbesserung und in der Verbrennungskontrolle fest im Fokus der Forschung.
Am Fachgebiet für Experimentelle Strömungsmechanik wird unter anderem an fuldischen Bauteilen zur Mischungsverbesserung und zur aktiven Strömungskontrolle geforscht. Aber auch am Einsatz von fuldischen Bauteilen als Aktuatoren wird intensiv gearbeitet.
Fluidische Bauteile zur Mischungsverbesserung
Für viele industrielle Prozesse ist eine gute Vermischung von Fluiden ausschlaggebend für die Fertigungszeit und –qualität. Das gilt insbesondere bei Verbrennungskraftmaschinen, bei denen eine hinreichend gute Mischungsqualität von Kraftstoff und Luft essentiell für eine effiziente und saubere Verbrennung ist. Um eine gute Durchmischung zu erzielen, werden üblicherweise entweder statische Bauteile eingesetzt, die mit viel Druck beaufschlagt werden müssen um eine gute Durchmischung zu erzielen oder dynamische Bauteile mit beweglichen Teilen, die meist von kurzer Lebensdauer oder wartungsintensiv sind. Der Einsatz eines fluidischen Oszillators stellt eine weitere Möglichkeit dar, eine hohe Mischungsqualität zu gewährleisten. Wie in wissenschaftlichen Untersuchungen nachgewiesen werden konnte (REF), lässt sich mit dieser Technologie die Mischungsgüte erheblich verbessern. Diese passiven Bauteile zeichnen sich durch hohe Robustheit, Wartungsfreiheit, Flexibilität und nahezu beliebige Skalierbarkeit aus. Am Fachgebiet werden die Bauteile hinsichtlich ihrer Mischungseigenschaften numerisch und experimentell untersucht und ausgelegt.
Fluidische Bauteile in der aktiven Strömungskontrolle
Die aktive Strömungskontrolle ist in vielen Bereichen der Luftfahrt von großem Interesse, um den Treibstoffverbrauch und die Lärmbelastung zu reduzieren, den Auftrieb zu erhöhen und die Kontrollierbarkeit von Flugobjekten zu verbessern. Dabei wurden fluidische Oszillatoren in den letzten Jahren erfolgreich in verschiedenen Anwendungsgebieten getestet. Im Rahmen der Erforschung und Entwicklung fluidischer Komponenten werden derzeit die Eigenschaften verschiedener Entwürfe im Detail untersucht, um anwendungsrelevante Eigenschaften zu beschreiben und den Einfluss verschiedener geometrischer Parameter zu definieren.
Fluidics in Aktion
Auf der diesjährigen Hannover Messe (2014) bekommen Sie die Chance, einen fluidischen Oszillator live in Aktion zu erleben.
Besuchen Sie uns in Halle 2, Stand C 31.
Für ein Fachgespräch können Sie gerne einen Termin mit uns vereinbaren. Wenden Sie sich hierfür an Herrn Oliver Krüger telefonisch unter +49-30-314 29870 oder per Mail.