WO2011091546A1 - Struktur zur verringerung eines strömungswiderstands eines körpers in einem fluid - Google Patents

Struktur zur verringerung eines strömungswiderstands eines körpers in einem fluid Download PDF

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WO2011091546A1
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Marco Feusi
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Marco Feusi
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    • B64C21/10—Influencing air flow over aircraft surfaces by affecting boundary layer flow using other surface properties, e.g. roughness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C2230/00—Boundary layer controls
    • B64C2230/08—Boundary layer controls by influencing fluid flow by means of surface cavities, i.e. net fluid flow is null
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
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    • B64C2230/24—Boundary layer controls by using passive resonance cavities, e.g. without transducers
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    • B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C2230/00—Boundary layer controls
    • B64C2230/26—Boundary layer controls by using rib lets or hydrophobic surfaces
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T50/00—Aeronautics or air transport
    • Y02T50/10—Drag reduction

Definitions

  • the invention relates to a body having at least one surface that can be overflowed by a fluid with a global course that defines a main flow direction over the surface, the surface at least partially forming a surface
  • the structure has at least one provided with a substantially circular section-shaped cross-section recess for inducing a fluid vortex. Furthermore, the invention relates to a film having a corresponding surface structure.
  • Aircraft in particular to.
  • the object of the invention is thus, the
  • the object is solved by the subject matter of claims 1, 14 and 15.
  • Advantageous further embodiments are given by the subclaims.
  • the subject of the invention is a body with at least one of a fluid
  • overflowable surface with a global, one Main flow direction over the surface defining course, the surface at least partially a
  • the structure has at least one recess provided with a substantially circular section-shaped cross-section for inducing a fluid vortex.
  • the body is characterized in that the structure is at least one opposite to the main flow direction in
  • the body thus has a surface that extends over a larger area. This can be both a plane and a curved surface. Depending on the direction of flow of the body, the global course of the surface optionally defines a main flow direction of a fluid over the surface, to a certain extent one
  • Surface of the body according to the invention has a structure which comprises at least one recess with a substantially circular section-shaped cross-section and is suitable and adapted for the induction of a fluid vortex.
  • the structure further includes an introducing portion adapted and arranged to introduce a flow of fluid into the recess. This is the introductory section
  • Fluid flow passes first the introduction section and then is introduced from this into the recess.
  • Introductory section is passed into the recess.
  • a fluid vortex is generated by the shape of the recess and by the fluid flow, which due to the shape of the recess substantially within the
  • the diameter of the essentially circular section-shaped cross-section of the recess may be preferably 8 mm for air which flows over the surface at 100 km / h (about 27.8 m / s).
  • the preferred diameter increases linearly with the expected flow velocity of
  • the diameter in the cross section of the recess is preferably 8 mm for water flowing over the surface at 6 km / h (about 1.7 m / s). This means that the dimension of the recess depends on the type of fluid flow to be expected.
  • the surface in the recess is preferably coated with T1O 2 , whereby a particularly low
  • the recess can also be one of a
  • Circular shape have different cross-section.
  • the recess is extended substantially transversely to the main flow direction, in particular groove-shaped.
  • the recess extends across the body transverse to the main flow direction, the effect of the surface structure is greatest.
  • the recess extends transversely to the main flow direction over the entire surface.
  • the structure has a plurality of recesses, wherein the recesses of the plurality are arranged one behind the other, in particular in the main flow direction are. The structure is particularly effective when many in
  • Cross-section are spaced apart.
  • the distance between the recesses is determined in each case between the centers of adjacent recesses.
  • the introduction section is curved.
  • the curvature radius preferably measuring 1.1 times to 1.75 times, in particular 1.25 times to 1.5 times, and particularly preferably 1.25 times the diameter of the circle segment-shaped cross-section, which is also from
  • Diameter of the circular section-shaped cross section measures. Such a curvature makes the fluid flow flowing directly over the surface of the body particularly special
  • the introduction portion is formed such that the inclination between the main flow direction and the tangent parallel to the main flow direction is larger at a first location of the introduction portion than at a second location located upstream from the first location in the main flow direction.
  • the inclination of the introduction section to the main flow direction increases in the direction of the flow.
  • the introduction portion is formed such that the inclination between the main flow direction and the tangent parallel to the main flow direction is larger at a first location of the introduction portion than at a second location located upstream from the first location in the main flow direction.
  • first edge is offset relative to the second edge substantially in the direction of the interior of the body in order to induce the fluid vortex in the recess.
  • an edge is to be understood as an abrupt change in the surface orientation. It is present at the junctions between each recess and the surrounding parts of the surface.
  • first edge is offset from the second edge, substantially toward the interior of the body means that the second edge, as it were, protrudes away from the recess, as against the first edge.
  • the second edge is therefore another element that initiates a
  • the furthest upstream location of the recess ie the edge of the recess, opposite the first edge towards the interior of the
  • the location of the edge of the recess is meant, from which a fluid stream following the edge of the recess always (partially)
  • this point is typically a point, with a tangent perpendicular to the main flow direction to the edge of the recess. That means a
  • Fluid particles of the fluid vortex within the recess at the first edge at least partially in the direction of
  • the second edge is from 0.1 to 0.6 times or 0.1 to 0.5 times, preferably 0.25 times, from a center of the recess more preferably offset by 0.3 times the radius of the circular section cross section in the main flow direction. This arrangement of the second edge relative to the circular portion-shaped recess, more precisely relative to the center point, ie the location of the
  • Center point of the cross-section defining circle allows a particularly effective reduction of
  • the second edge has a counter to the main flow direction and in the direction of the recess
  • Body enter additional fluid particles into the recess, increases in a compressible fluid, such as air, the internal pressure of the fluid vortex, due to which the
  • Fluid vortex extend over the second edge and by the inclined projection, which preferably by an angle of 10 ° to 20 °, more preferably by 17 ° relative to the
  • Main flow direction is inclined to one in
  • the circular arc portion of the cross section of the recess measures between 270 ° and 310 °, preferably between 280 ° and 300 °, particularly preferably 290 °, so that the
  • An inventive flow channel in particular a
  • Supersonic flow channel comprises a body as described above. This ensures a particularly low-friction fluid flow through the flow channel. In particular, it may be in the flow channel to the interior of a
  • Act jet engine in which at least partially a fluid flow may be present at supersonic speed.
  • An inventive jet engine and a buoyancy device according to the invention are also with an above
  • Jet engine while a fluid overflow surface which is substantially completely provided with the structure described above.
  • a film comprises a structure for reducing a flow resistance of a body which can be overflowed by a fluid in a main flow direction and onto which
  • Circular section-shaped cross-section provided recess for inducing a fluid vortex.
  • the film is characterized in that the structure has at least one inlet section, which is inclined in the direction of the recess relative to the main flow direction and which precedes the recess in the main flow direction, for introducing a
  • a film according to the invention is therefore suitable for producing a body according to the invention by coating a surface of an almost arbitrary body with the film.
  • Another aspect of the invention is the use of one of a fluid in a main flow direction
  • überströmbaren surface structure with at least one with a substantially circular section-shaped cross-section provided recess for inducing a fluid vortex, the one opposite to the main flow direction inclined and the recess upstream in the main flow direction
  • Inlet section for introducing a fluid flow into the recess, for reducing a
  • Fig. 1 shows in a side sectional view a section of a body having a surface structure according to a preferred embodiment.
  • Fig. 2 shows in a side sectional view a section of a body with a surface structure according to another preferred embodiment.
  • Fig. 1 shows a side sectional view of a body 10 along a surface 12 of the body 10, which is covered by a fluid 30.
  • the surface 12 has four adjacent, recesses 16.1 ... 16. on, which have a circular section-shaped cross-section and preferably have a surface of titanium dioxide or another substantially inert and / or friction-reducing surface, wherein the recess 16.4 is only partially drawn.
  • the four recesses 16.1 ... 16.4 are in this case by 1.25 times the diameter D of the circle, the cross section of the
  • Introductory section 18.4 provided. The structure of
  • Recesses with their features continues periodically in the direction of the main flow direction.
  • the description of the figures refers to a section of the entire structure.
  • the recess 16.4 shown only partially apply the described
  • the sectional plane of FIG. 1 in this case runs along a main flow direction 14 of the fluid 30 above the
  • the recesses 16.1 ... 16.4 are thus uniformly spaced from one another along the main flow direction 14 and extend substantially transversely to the main flow direction 14, out of the plane of the drawing of FIG. 1 or into it.
  • Recesses 16.1 ... 16.4 from each other i. the distance between the centers of adjacent recesses 16.1 ... 16.4 in this preferred embodiment is 1.25 times the diameter D of each of the recesses 16.1 ... 16.4.
  • Introductory sections 18.2 ... 18.4 are curved in the preferred embodiment shown in FIG. 1 in the direction of the associated recesses 16.2 ... 16.4.
  • the curvature is in each case dimensioned so that they have a radius of curvature R of 1.25 and 1.5 times respectively in the case of
  • the recesses 16.2 and 16.3 each have an opening, which are each bounded by a first edge 20.2 ... 20.3 and a second edge 22.2 ... 22.3 in the main flow direction 14.
  • the edges 20.2, 20.3, 22.2, 22.3 thus also define an angular range W, referred to as the opening angle can be and is shown by the example of the recess 16.2, over which the respective opening of a recess
  • the height H of the first edges 20.2... 20.3 above the lowest point of the respective recess 16. 2... 16. 3 in the preferred embodiment shown in FIG. 1 is 0.75 times the diameter D of the corresponding recess.
  • the second edges 22.2... 22.3 are each offset from the first edges 20. 2... 20. 3 in the height direction, that is to say away from the body 10. Opposite the place of
  • Main flow direction 14 the second edge offset by a depth T of 0.25 times the diameter D of the corresponding recess.
  • a surface 12 overflowing fluid 30 whose
  • Main flow direction 14 is defined by the global profile of the surface 12, passes in its immediately adjacent to the surface 12 on the area
  • the introduction sections 18.2... 18. 3 lead a partial flow 24 of the fluid 30 into the recesses 16. 2... 16. 3, where the circular shape of the
  • the fluid vortices 26.1... 26.3 in the recesses 16. 1... 16. 3 are permanently driven by the flowing fluid 30 and remain as long as the fluid 30 passes over them
  • Rotation speed of the vertebrae 26.1 ... 26.3 creates a only minimal speed difference between the
  • the fluid vortices form "air cushions", over which the further flowing fluid stream 28 is conducted and through which the fluid flow 28 does not or hardly comes into direct contact with the surface 12 of the body 10 itself.
  • Fig. 2 shows a further embodiment in which the second edge 22.1 ... 22.3 with a counter to the flow direction extending, inclined in the direction of the recess projection 23.1 ... 23.3.
  • the second preferred embodiment corresponds to that shown in FIG.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Körper (10) mit zumindest einer von einem Fluid (30) überströmbaren Oberfläche (12) mit einem globalen, eine Hauptströmungsrichtung (14) über die Oberfläche (12) definierenden Verlauf. Die Oberfläche (12) weist dabei zumindest teilweise eine Struktur zur Verringerung eines Strömungswiderstands des Körpers (10) auf, wobei die Struktur zumindest eine mit einem im Wesentlichen kreisabschnittförmigen Querschnitt versehene Ausnehmung (16.2...16.3) zur Induktion eines Fluidwirbels (26.2...26.3) aufweist. Der Körper ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur zumindest einen gegenüber der Hauptströmungsrichtung in Richtung der Ausnehmung (16.2...16.3) geneigten und der Ausnehmung (16.2...16.3) in der Hauptströmungsrichtung vorgelagerten Einleitungsabschnitt (18.2...18.3) zum Einleiten eines Fluidstroms (24) in die Ausnehmung ( 16.2...16.3) aufweist. Durch die Struktur ist dabei ein Fluidwirbel (26.2...26.3) innerhalb der Ausnehmung (16.2...16.3) induzierbar und im Wesentlichen innerhalb der Ausnehmung (16.2...16.3) lokalisierbar.

Description

Struktur zur Verringerung eines Strömungswiderstands eines
Körpers in einem Fluid
Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft einen Körper mit zumindest einer von einem Fluid überströmbaren Oberfläche mit einem globalen, eine Hauptströmungsrichtung über die Oberfläche definierenden Verlauf, wobei die Oberfläche zumindest teilweise eine
Struktur zur Verringerung eines Strömungswiderstands des
Körpers aufweist, wobei die Struktur zumindest eine mit einem im Wesentlichen kreisabschnittförmigen Querschnitt versehene Ausnehmung zur Induktion eines Fluidwirbels aufweist. Ferner betrifft die Erfindung eine Folie mit einer entsprechenden Oberflächenstruktur.
Stand der Technik:
Im Flugzeugbau, aber beispielsweise auch im Schiffsbau oder bei der Konstruktion von Hochgeschwindigkeitszügen und
Kraftfahrzeugen ist es von großer Bedeutung, eine möglichst widerstandsarme Form und auch eine möglichst widerstandsarme Oberfläche zu erhalten. Die Vorteile eines Flugzeugs, Schiffs oder Fahrzeugs mit guten Strömungseigenschaften, also
niedrigem Strömungswiderstand, liegen einerseits in niedrigem Energiebedarf und damit Treibstoffverbrauch, andererseits können bei gleicher Antriebsleistung höhere Geschwindigkeiten erreicht werden. Insgesamt bewegt sich ein Körper mit
niedrigem Strömungswiderstand also effizienter durch ein Fluid wie z.B. Luft oder Wasser, was bei hohen Energiekosten besonders wichtig ist.
In der US 2,899,150 wird ein Flugzeugflügel beschrieben, der eine geringe Oberflächenreibung in Luft hat. Dabei werden kreisrunde Ausnehmungen in Rillenform über die Oberfläche des Flügels und quer zur Flug- und Strömungsrichtung vorgesehen.
BESTÄTIGUNGSKOPIE In den Ausnehmungen entstehen dabei Luftwirbel, die zur Reduktion des Strömungswiderstands des Flügels beitragen.
In der US 6,363,972 wird dieser Gedanke weiter verfolgt und verschiedene Formen von Ausnehmungen in der Oberfläche eines Körpers vorgesehen, der von Luft überströmt wird.
Beide Strukturen haben jedoch den Nachteil eines noch unbefriedigend hohen Strömungswiderstands.
Insbesondere im Fall von strahlgetriebenen Luftfahrzeugen trägt der Strömungswiderstand im Inneren jedes
Strahltriebwerks zum gesamten Strömungswiderstand des
Luftfahrzeugs in besonderem Maße bei. Der Luftstrom im
Inneren des Triebwerks wird teilweise auf
Überschallgeschwindigkeit gebracht oder hat bereits, im Fall eines Überschallflugzustands, Überschallgeschwindigkeit.
Hierbei können besondere, teilweise noch nicht verstandene Effekte der Hydrodynamik mit eintreten, die herkömmliche Strukturen zur Verringerung des Strömungswiderstands einer überströmten Oberfläche, wie die oben Genannten, weniger wirksam machen.
Darstellung der Erfindung:
Die Aufgabe der Erfindung besteht also darin, den
Strömungswiderstand eines Körpers in einem Fluid weiter zu verringern. Ferner besteht die Aufgabe darin, auch für
Strömungszustände mit Geschwindigkeiten oberhalb der
Schallgeschwindigkeit eine wirksame Verringerung des
Strömungswiderstands des Körpers herbeizuführen.
Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der Ansprüche 1, 14 und 15 gelöst. Vorteilhafte weitere Ausführungsformen werden durch die Unteransprüche gegeben. Gegenstand der Erfindung ist ein Körper mit zumindest einer von einem Fluid
überströmbaren Oberfläche mit einem globalen, eine Hauptströmungsrichtung über die Oberfläche definierenden Verlauf, wobei die Oberfläche zumindest teilweise eine
Struktur zur Verringerung eines Strömungswiderstands des Körpers aufweist. Dabei weist die Struktur zumindest eine mit einem im Wesentlichen kreisabschnittförmigen Querschnitt versehene Ausnehmung zur Induktion eines Fluidwirbels auf. Der Körper ist dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur zumindest einen gegenüber der Hauptströmungsrichtung in
Richtung der Ausnehmung geneigten und der Ausnehmung in der Hauptströmungsrichtung vorgelagerten Einleitungsabschnitt zum Einleiten eines Fluidstroms in der Ausnehmung aufweist. Dabei ist durch die Struktur ein Fluidwirbel innerhalb der
Ausnehmung induzierbar und im Wesentlichen innerhalb der Ausnehmung lokalisierbar.
Der Körper hat also eine Oberfläche, die sich über einen größeren Bereich erstreckt. Dabei kann es sich sowohl um eine ebene als auch um eine gekrümmte Fläche handeln. Der globale Verlauf der Fläche definiert dabei gegebenenfalls je nach Anströmungsrichtung des Körpers eine Hauptströmungsrichtung eines Fluids über die Oberfläche, gewissermaßen eine
gemittelte Strömungsrichtung. Kleine Strukturen auf der
Oberfläche fallen dabei nur schwach ins Gewicht. Die
Oberfläche des erfindungsgemäßen Körpers weist eine Struktur auf, die zumindest eine Ausnehmung mit einem im Wesentlichen kreisabschnittförmigen Querschnitt umfasst und zur Induktion eines Fluidwirbels geeignet und eingerichtet ist. Die
Struktur umfasst ferner einen Einleitungsabschnitt, der zum Einleiten eines Fluidstroms in die Ausnehmung geeignet und eingerichtet ist. Dazu ist der Einleitungsabschnitt
einerseits der Ausnehmung in Richtung der Hauptströmung vorgelagert, so dass ein die Oberfläche überströmender
Fluidstrom zunächst den Einleitungsabschnitt passiert und sodann von diesem in die Ausnehmung eingeleitet wird.
Andererseits ist der Einleitungsabschnitt gegenüber der
Hauptströmungsrichtung in Richtung der Ausnehmung geneigt. Dies bedeutet, dass der Einleitungsabschnitt bei einer sich global horizontal erstreckenden Oberfläche in vertikaler Richtung auf die Ausnehmung zu geneigt ist. Dies hat zur Folge, dass ein Teil des die Oberfläche überströmenden, den Einleitungsabschnitt passierenden Fluidstroms durch den
Einleitungsabschnitt in die Ausnehmung hinein geleitet wird. In der Ausnehmung wird durch die Gestalt der Ausnehmung und durch den Fluidstrom ein Fluidwirbel erzeugt, der wegen der Gestalt der Ausnehmung im Wesentlichen innerhalb der
Ausnehmung verbleibt.
Der Durchmesser des im Wesentlichen kreisabschnittförmigen Querschnitts der Ausnehmung kann dabei bevorzugt 8 mm für Luft, die mit 100 km/h (etwa 27,8 m/s) über die Oberfläche strömt, betragen. Der bevorzugte Durchmesser steigt dabei linear mit der zu erwartenden Strömungsgeschwindigkeit von
Luft an. Im Fall von Wasser als Fluid beträgt der Durchmesser im Querschnitts der Ausnehmung bevorzugt 8 mm für Wasser, das mit 6 km/h (etwa 1,7 m/s) über die Oberfläche strömt. Das bedeutet, dass die Dimension der Ausnehmung abhängig von der Art des zu erwartenden Fluidstroms ist. Eine empirische
Formel für die Dimensionierung der Ausnehmung bei Gasen lautet d=8*v/1000, wobei d den Durchmesser der Ausnehmung in Zentimetern und v die Geschwindigkeit des Fluidstroms in km/h bezeichnen. Die Oberfläche in der Ausnehmung ist bevorzugt mit T1O2 beschichtet, wodurch ein besonders geringer
Strömungswiderstand zwischen dem in der Ausnehmung
lokalisierten Fluidwirbel und dem Rand der Ausnehmung
erreicht wird. Die Ausnehmung kann auch einen von einer
Kreisform abweichenden Querschnitt haben.
Das bedeutet, dass ein Teil des Fluidstroms, der unmittelbar über die Oberfläche strömt, durch den Einleitungsabschnitt und die Ausnehmung zuverlässig und effizient in einen
Fluidwirbel (Helmholtzwirbel ) umgewandelt wird, der im
Wesentlichen innerhalb der Ausnehmung verbleibt. Dass der Fluidwirbel im Wesentlichen innerhalb der Ausnehmung
verbleibt bedeutet, dass der größte Teil der in der Ausnehmung befindlichen Teilchen des Fluids innerhalb der Ausnehmung in einem stationären Wirbel verbleiben, also nicht aus der Ausnehmung herausgeleitet werden. Durch den in der Ausnehmung lokalisierten Fluidwirbel werden Fluidteilchen bei einem anhaltenden Fluidstrom über den Fluidwirbel hinweg geleitet. Da der Fluidwirbel eine
Rotationsgeschwindigkeit hat, ist die
Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem äußeren Rand des Fluidwirbels und dem unmittelbar über den Fluidwirbel geleiteten Fluidstrom sehr klein, so dass der
Strömungswiderstand des Körpers, der proportional zur
Überströmungsgeschwindigkeit anwächst, ebenfalls sehr klein gehalten werden kann. Im Bereich des Fluidwirbels gerät der die Oberfläche überströmende Fluidstrom also nicht in
direkten Kontakt mit dem (ruhenden) Körper, sondern nur mit dem Außenrand des Wirbels. Durch den Einleitungsabschnitt ist darüber hinaus eine effektive Verringerung des
Strömungswiderstands auch für Überschallgeschwindigkeiten des Fluidstroms möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ausnehmung im Wesentlichen quer zur Hauptströmungsrichtung ausgedehnt, insbesondere rillenförmig . Wenn sich die Ausnehmung quer zur Hauptströmungsrichtung über den Körper erstreckt, ist die Wirkung der Oberflächenstruktur am größten. Eine
Winkelabweichung von bis zu 45° von der Senkrechten zur
Hauptströmungsrichtung ermöglicht dabei immer noch eine deutliche Verringerung des Strömungswiderstands gegenüber bekannten Strukturen. Bei einer besonders bevorzugten
rillenförmigen Ausführungsform der Struktur erstreckt sich die Ausnehmung in Querrichtung zur Hauptströmungsrichtung über die ganze Oberfläche. Mit Vorteil weist die Struktur eine Mehrzahl der Ausnehmungen auf, wobei die Ausnehmungen der Mehrzahl insbesondere in der Hauptströmungsrichtung hintereinander liegend angeordnet sind. Die Struktur ist besonders wirksam, wenn viele in
Hauptströmungsrichtung hintereinander liegende Ausnehmungen auf der Oberfläche des Körpers vorhanden sind. Dadurch kann eine große Fläche des Körpers mit der Struktur versehen werden und eine besonders wirkungsvolle Verringerung des Strömungswiderstands ist daher möglich. In diesem Fall treffen nachfolgende Teilchen des Fluidstroms, der über die Oberfläche des Körpers strömt, kaum auf die Oberfläche des Körpers selbst, sondern werden nahezu vollständig durch die Fluidwirbel über die Oberfläche weg geleitet. Dabei ist die
Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Fluidstromschicht , die der Oberfläche am nächsten ist, und jedem der Fluidwirbel sehr klein und der Strömungswiderstand damit auch. Im Fall mehrerer Ausnehmungen ist besonders vorteilhaft, wenn benachbarte Ausnehmungen um das 1-fache bis 6-fache,
insbesondere das 1,1-fache bis 1,75-fache, bevorzugt das 1,25-fache bis 1,5-fache und besonders bevorzugt das
1,25-fache des Durchmessers des kreisabschnittförmigen
Querschnitts voneinander beabstandet sind. Der Abstand zwischen den Ausnehmungen wird dabei jeweils zwischen den Mittelpunkten benachbarter Ausnehmungen bestimmt. Durch einen so bemessenen Abstand zwischen den Ausnehmungen, bevorzugt in Richtung der Hauptströmungsrichtung, wird eine besonders große Reduktion des Strömungswiderstands des Körpers
erreicht .
Mit Vorteil ist der Einleitungsabschnitt gekrümmt ausgeführt. Dabei misst der Krümmungsradius bevorzugt das 1,1-fache bis : 1,75-fache, insbesondere das 1,25-fache bis 1,5-fache und besonders bevorzugt das 1,25-fache des Durchmessers des kreisabschnittförmigen Querschnitts, wobei es auch von
Vorteil sein kann, wenn er das 2-fache bis 6-fache des
Durchmessers des kreisabschnittförmigen Querschnitts misst. Durch eine solche Krümmung wird der unmittelbar über die Oberfläche des Körpers strömende Fluidstrom besonders
reibungsarm und sicher in die Ausnehmung geleitet. Bevorzugt ist der Einleitungsabschnitt derart ausgebildet, dass die Neigung zwischen der Hauptströmungsrichtung und der zur Hauptströmungsrichtung parallelen Tangente an einer ersten Stelle des Einleitungsabschnitts größer ist als an einer zweiten Stelle, die gegenüber der ersten Stelle in der Hauptströmungsrichtung stromaufwärts gelegen ist. Das bedeutet, dass die Neigung des Einleitungsabschnitts zur Hauptströmungsrichtung in Richtung der Strömung zunimmt. Dies muss nicht unbedingt kontinuierlich geschehen, es kann auch diskrete Abschnitte des Einleitungsabschnitts geben, die unterschiedlich gegenüber der Hauptströmungsrichtung geneigt sind, wobei die Neigung von Abschnitt zu Abschnitt zunimmt. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die
Ausnehmung eine in der Hauptströmungsrichtung stromaufwärts gelegene erste Kante zwischen dem Einleitungsabschnitt und der Ausnehmung und eine stromabwärts gelegene zweite Kante zwischen der Ausnehmung und einem stromabwärts gelegenen Teil der Oberfläche auf. Dabei ist die erste Kante gegenüber der zweiten Kante im Wesentlichen in Richtung des Inneren des Körpers versetzt, um den Fluidwirbel in der Ausnehmung zu induzieren. In diesem Zusammenhang ist eine Kante als eine abrupte Änderung der Oberflächenausrichtung zu verstehen. Sie ist an den Übergängen zwischen jeder Ausnehmung und den sie umgebenden Teilen der Oberfläche vorhanden. Dass die erste Kante gegenüber der zweiten Kante, im Wesentlichen in Richtung des Inneren des Körpers versetzt ist, bedeutet umgekehrt, dass die zweite Kante gegenüber der ersten Kante von der Ausnehmung weg gewissermaßen hervorsteht. Die zweite Kante ist daher ein weiteres Element, das ein Einleiten eines
Fluidstroms in die Ausnehmung erleichtert und die Struktur besonders auch für die Reduktion eines Strömungswiderstands bei Überschallströmungen auszeichnet.
Mit Vorteil ist dabei die am weitesten stromaufwärts gelegene Stelle der Ausnehmung, d.h. des Rands der Ausnehmung, gegenüber der ersten Kante in Richtung des Inneren des
Körpers versetzt, um den Fluidwirbel im Wesentlichen
innerhalb der Ausnehmung zu lokalisieren. Die am weitesten stromaufwärts gelegene Stelle der Ausnehmung befindet sich unterhalb der ersten Kante. Dabei ist die Stelle des Rands der Ausnehmung gemeint, von der aus sich ein dem Rand der Ausnehmung folgender Fluidstrom stets (teilweise)
stromabwärts, also in Richtung der Hauptströmungsrichtung, bewegt. Bei einem kreisabschnittförmigen Querschnitt der Ausnehmung ist diese Stelle typischerweise eine Stelle, mit senkrecht zur Hauptströmungsrichtung verlaufender Tangente an den Rand der Ausnehmung. Das bedeutet, dass sich ein
Fluidteilchen des Fluidwirbels innerhalb der Ausnehmung an der ersten Kante zumindest teilweise in Richtung der
Hauptströmungsrichtung bewegt. Hiermit ist eine sichere
Lokalisierung des Fluidwirbels im Wesentlichen innerhalb der Ausnehmung verbunden.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Kante gegenüber einer Mittelstelle der Ausnehmung um das 0,1-fache bis 0,6-fache oder um das 0,1-fache bis 0,5-fache, bevorzugt um das 0,25-fache und besonders bevorzugt um das 0,3-fache des Radius des kreisabschnittförmigen Querschnitts in der Hauptströmungsrichtung versetzt. Diese Anordnung der zweiten Kante relativ zur kreisabschnittförmigen Ausnehmung, genauer relativ zu deren Mittelstelle, also der Stelle des
Mittelpunkts des den Querschnitt definierenden Kreises, erlaubt wiederum eine besonders effektive Reduktion des
Strömungswiderstands der Oberfläche. Dies hängt einerseits mit einer sicheren Lokalisierung des Wirbels im Innern der entsprechenden Ausnehmung, andererseits auch mit einer effektiven Einleitung des Fluids in die Ausnehmung im
Zusammenwirken mit dem Einleitungsabschnitt zusammen. Mit Vorteil weist die zweite Kante einen sich entgegen der Hauptströmungsrichtung und in Richtung der Ausnehmung
geneigten Vorsprung zum Überleiten des Fluidwirbels zu einer nachfolgenden Ausnehmung auf. Ein solcher Vorsprung zwingt den Fluidwirbel dazu, innerhalb der Ausnehmung zu verbleiben, so dass die Fluidteilchen des Fluidwirbels in der Ausnehmung bleiben und nicht aus der Ausnehmung heraus geleitet werden. Da durch die Strömung des Fluids über die Oberfläche des
Körpers zusätzliche Fluidteilchen in die Ausnehmung gelangen, steigt bei einem kompressiblen Fluid, wie etwa Luft, der Innendruck des Fluidwirbels, auf Grund dessen sich der
Fluidwirbel ausdehnt. Somit wird sich ein Teil des
Fluidwirbels über die zweite Kante ausdehnen und durch den geneigten Vorsprung, der bevorzugt um einen Winkel von 10° bis 20°, besonders bevorzugt um 17° gegenüber der
Hauptströmungsrichtung geneigt ist, zu einer in
Strömungsrichtung nachfolgenden Ausnehmung geleitet wird. Somit entsteht ein sich entlang der Hauptströmungsrichtung von Ausnehmung zu Ausnehmung erstreckendes Luftpolster, dass eine effiziente Reibungsreduktion ermöglicht.
Mit Vorteil misst der Kreisbogenabschnitt des Querschnitts der Ausnehmung zwischen 270° und 310°, bevorzugt zwischen 280° und 300°, besonders bevorzugt 290°, so dass die
Ausnehmung über einen Winkelbereich von zwischen 90° und 50°, bevorzugt von zwischen 80° und 60°, besonders bevorzugt von 70° ihres Querschnitts geöffnet ist. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, wenn der Kreisbogenabschnitt des
Querschnitts der Ausnehmung zwischen 181° und 315°,
insbesondere zwischen 260° und 290° misst, so dass die
Ausnehmung über einen Winkelbereich von zwischen 179° und 45°, insbesondere von zwischen 100° und 75° ihres
Querschnitts geöffnet ist. Dabei ist der Winkelbereich der
Öffnung ebenfalls von der zu erwartenden Geschwindigkeit des Fluidstroms abhängig. Eine entsprechend dimensionierte
Öffnung der Ausnehmung dient wiederum einer besonders
effizienten Reduktion des Strömungswiderstands der Oberfläche und damit des Körpers, der von dem Fluid über- oder umströmt wird. Ein erfindungsgemäßer Strömungskanal, insbesondere ein
Überschallströmungskanal , umfasst einen oben beschriebenen Körper. Dadurch ist ein besonders reibungsarmer Fluidstrom durch den Strömungskanal gewährleistet. Insbesondere kann es sich bei dem Strömungskanal um das Innere eines
Strahltriebwerks handeln, in dem zumindest teilweise ein Fluidstrom mit Überschallgeschwindigkeit vorliegen kann. Ein erfindungsgemäßes Strahltriebwerk sowie eine erfindungsgemäße Auftriebsvorrichtung sind ebenfalls mit einem oben
beschriebenen Körper versehen. Bevorzugt weisen die
Auftriebsvorrichtung, der Strömungskanal oder das
Strahltriebwerk dabei eine fluidüberströmte Oberfläche auf, die im Wesentlichen vollständig mit der oben beschriebenen Struktur versehen ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst eine Folie eine Struktur zur Verringerung eines Strömungswiderstands eines von einem Fluid in einer Hauptströmungsrichtung überströmbaren oder umströmbaren Körpers, auf dessen
Oberfläche die Folie aufbringbar ist. Dabei weist die
Struktur zumindest eine mit einem im Wesentlichen
kreisabschnittförmigen Querschnitt versehene Ausnehmung zur Induktion eines Fluidwirbels auf. Die Folie ist dabei dadurch gekennzeichnet, dass die Struktur zumindest einen gegenüber der Hauptströmungsrichtung in Richtung der Ausnehmung geneigten und der Ausnehmung in der Hauptströmungsrichtung vorgelagerten Einleitungsabschnitt zum Einleiten eines
Fluidstroms in die Ausnehmung aufweist. Dabei ist durch die Struktur ein Fluidwirbel innerhalb der Ausnehmung induzierbar und im Wesentlichen innerhalb der Ausnehmung lokalisierbar. Eine erfindungsgemäße Folie ist also dazu geeignet, einen erfindüngsgemäßen Körper durch Beschichten einer Oberfläche eines nahezu beliebigen Körpers mit der Folie zu erstellen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung liegt in der Verwendung einer von einem Fluid in einer Hauptströmungsrichtung
überströmbaren Oberflächenstruktur mit zumindest einer mit einem im Wesentlichen kreisabschnittförmigen Querschnitt versehenen Ausnehmung zur Induktion eines Fluidwirbels , die einen gegenüber der Hauptströmungsrichtung geneigten und der Ausnehmung in der Hauptströmungsrichtung vorgelagerten
Einleitungsabschnitt zum Einleiten eines Fluidstroms in die Ausnehmung aufweist, zum Verringern eines
Strömungswiderstands eines mit der Oberflächenstruktur versehenen Körpers.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung sowie der Gesamtheit der Ansprüche .
Kurze Figurenbeschreibung:
Fig. 1 zeigt in einer Seiten-Schnittansicht einen Ausschnitt eines Körpers mit einer Oberflächenstruktur gemäß einer bevorzugten Ausführungsform.
Fig. 2 zeigt in einer Seiten-Schnittansicht einen Ausschnitt eines Körpers mit einer Oberflächenstruktur gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform.
Bevorzugte Ausführungsform:
Fig. 1 zeigt eine Seiten-Schnittansicht eines Körpers 10 entlang einer Oberfläche 12 des Körpers 10, die von einem Fluid 30 überströmt wird. Die Oberfläche 12 weist vier nebeneinander liegende, Ausnehmungen 16.1...16. auf, die einen kreisabschnittförmigen Querschnitt haben und vorzugsweise eine Oberfläche aus Titandioxid oder eine andere weitgehend inerte und/oder reibungsvermindernde Oberfläche haben, wobei die Ausnehmung 16.4 nur teilweise gezeichnet ist. Die vier Ausnehmungen 16.1...16.4 sind dabei um das 1,25-fache des Durchmessers D des Kreises, der den Querschnitt der
Ausnehmungen definiert, voneinander beabstandet. Zwischen den Ausnehmungen 16.1 und 16.2 ist ein Einleitungsabschnitt 18.2 der Ausnehmung 16.2, zwischen den Ausnehmungen 16.2 und 16.3 ein Einleitungsabschnitt 18.3 der Ausnehmung 16.3 und zwischen den Ausnehmungen 16.3 und 16.4 ein
Einleitungsabschnitt 18.4 vorgesehen. Die Struktur der
Ausnehmungen mit ihren Merkmalen setzt sich in Richtung der Hauptströmungsrichtung periodisch fort. Die Beschreibung der Figuren bezieht sich jeweils auf einen Ausschnitt der gesamten Struktur. Insbesondere bei der nur teilweise dargestellten Ausnehmung 16.4 gelten die beschriebenen
Eigenschaften analog, auch wenn dies nicht explizit erwähnt wird.
Die Schnittebene der Fig. 1 verläuft dabei entlang einer Hauptströmungsrichtung 14 des Fluids 30 oberhalb der
Oberfläche 12 des Körpers 10. Die Ausnehmungen 16.1...16.4 sind also entlang der Hauptströmungsrichtung 14 voneinander gleichmäßig beabstandet und erstrecken sich im Wesentlichen quer zur Hauptströmungsrichtung 14, aus der Zeichenebene der Fig. 1 heraus bzw. in sie hinein. Der Abstand A der
Ausnehmungen 16.1...16.4 voneinander, d.h. der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Ausnehmungen 16.1...16.4 beträgt in dieser bevorzugten Ausführungsform das 1,25-fache des Durchmessers D jeder der Ausnehmungen 16.1...16.4. Die zwischen benachbarten Ausnehmungen 16.1...16.4 vorhandenen
Einleitungsabschnitte 18.2...18.4 sind in der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform in Richtung der dazu gehörigen Ausnehmungen 16.2...16.4 gekrümmt. Dabei ist die Krümmung jeweils so bemessen, dass sie einen Krümmungsradius R vom 1,25-fachen bzw. vom 1,5-fachen im Fall der
Ausführungsform, die in Fig. 2 gezeigt ist, des Durchmessers D der Ausnehmungen 16.2...16.4 hat.
Die Ausnehmungen 16.2 und 16.3 weisen jeweils eine Öffnung auf, die jeweils durch eine erste Kante 20.2...20.3 und eine zweite Kante 22.2...22.3 in Hauptströmungsrichtung 14 begrenzt sind. Die Kanten 20.2, 20.3, 22.2, 22.3 definieren somit auch einen Winkelbereich W, der als Öffnungswinkel bezeichnet werden kann und am Beispiel der Ausnehmung 16.2 gezeigt ist, über den sich die jeweilige Öffnung einer Ausnehmung
erstreckt. Die Höhe H der ersten Kanten 20.2...20.3 über der tiefsten Stelle der jeweiligen Ausnehmung 16.2...16.3 beträgt in der in Fig. 1 gezeigten bevorzugten Ausführungsform das 0,75-fache des Durchmessers D der entsprechenden Ausnehmung. Die zweiten Kanten 22.2...22.3 sind jeweils gegenüber den ersten Kanten 20.2...20.3 in der Höhenrichtung, also vom Körper 10 weg weisend, versetzt. Gegenüber der Stelle des
Mittelpunkts M jeder Ausnehmung in Richtung der
Hauptströmungsrichtung 14 ist die zweite Kante um eine Tiefe T vom 0,25-fachen des Durchmessers D der entsprechenden Ausnehmung versetzt. Ein die Oberfläche 12 überströmendes Fluid 30, dessen
Hauptströmungsrichtung 14 durch den globalen Verlauf der Oberfläche 12 definiert ist, gelangt in seinem unmittelbar an die Oberfläche 12 anliegenden Bereich auf die
Einleitungsabschnitte 18.2...18.3. Die Einleitungsabschnitte 18.2...18.3 leiten einen Teilstrom 24 des Fluids 30 in die Ausnehmungen 16.2...16.3, wo durch die Kreisform des
Querschnitts der Ausnehmungen 16.2...16.3 ein Fluidwirbel 26.1...26.3 induziert wird. Die zweiten Kanten 22.1...22.3 teilen dabei den in die Ausnehmung eingeleiteten Fluidstrom 24 von einem weiterströmenden Fluidstrom 28, der über die zweiten Kanten 22.1...22.3 der Ausnehmungen 16.1...16.3 hinweg geleitet wird. Der weiterströmende Fluidstrom 28 und alle darüber liegenden Schichten werden durch die Fluidwirbel 26.1...26.3 in den Ausnehmungen 16.1...16.3 mit einem sehr niedrigen
Strömungswiderstand über die Oberfläche 12 des Körpers 10 geleitet.
Die Fluidwirbel 26.1...26.3 in den Ausnehmungen 16.1...16.3 werden durch das strömende Fluid 30 permanent angetrieben und bleiben so lange bestehen, wie das Fluid 30 über die
Oberfläche 12 des Körpers 10 strömt. Durch die hohe
Rotationsgeschwindigkeit der Wirbel 26.1...26.3 entsteht eine nur minimale Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem
weiterströmenden Fluidstrom 28 und dem Fluidwirbel 26.1...26.3. Durch die minimale Geschwindigkeitsdifferenz entsteht kaum Strömungswiderstand im Bereich der Fluidwirbel.
Die Fluidwirbel bilden darüber hinaus „Luftkissen", über die der weiterströmende Fluidstrom 28 geleitet wird und durch die der Fluidstrom 28 nicht oder nur kaum in direkten Kontakt mit der Oberfläche 12 des Körpers 10 selbst kommt.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführungsform, in der die zweite Kante 22.1...22.3 mit einem sich entgegen der Strömungsrichtung erstreckenden, in Richtung der Ausnehmung geneigten Vorsprung 23.1...23.3. Die zweite bevorzugte Ausführungsform entspricht der in Fig. 1 gezeigten.

Claims

Patentansprüche :
1. Körper (10) mit zumindest einer von einem Fluid (30) überströmbaren Oberfläche (12) mit einem globalen, eine
Hauptströmungsrichtung (14) über die Oberfläche (12)
definierenden Verlauf,
wobei die Oberfläche (12) zumindest teilweise eine
Struktur zur Verringerung eines Strömungswiderstands des Körpers (10) aufweist, wobei die Struktur
zumindest eine mit einem im Wesentlichen
kreisabschnittförmigen Querschnitt versehene Ausnehmung
( 16.1...16.3 ) zur Induktion eines Fluidwirbels (26.1...26.3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Struktur zumindest einen gegenüber der HauptStrömungsrichtung in Richtung der Ausnehmurig (16.1...16.3) geneigten und
der Ausnehmung ( 16. 6.3 ) in der
HauptStrömungsrichtung vorgelagerten Einleitungsabschnitt ( 18.1...18.3) zum Einleiten eines Fluidstroms (24) in die
Ausnehmung (16.1...1.6.3) aufweist,
wobei durch die Struktur ein Fluidwirbel (26.1...26.3 ) innerhalb der Ausnehmung (16.1...16.3) induzierbar und im
Wesentlichen . innerhalb der Ausnehmung (16.1...16.3) .
lokalisierbar ist.
2. Körper (10) nach Anspruch 1, wobei die Ausnehmung
( 16.1...16.3) im Wesentlichen quer zur Hauptströmungsrichtung (14) ausgedehnt, insbesondere rillenförmig ist. 3. Körper (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Struktur eine Mehrzahl der Ausnehmungen ( 16.1...16.3 ) aufweist, wobei die Ausnehmungen (16.1...16.
3) der Mehrzahl insbesondere in der Hauptströmungsrichtung (14) hintereinander liegend angeordnet sind .
4. Körper (10) nach Anspruch 3, wobei benachbarte
Ausnehmungen (16.1, 16.2; 16.2, 16.3) bevorzugt um das 1- fache bis 6-fache, je nach Dichte, Viskosität und Temperatur des Fluids, des Durchmessers (D) des kreisabschnittförmigen Querschnitts voneinander beabstandet sind.
5. Körper (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Einleitungsabschnitt ( 18.1...18.3) geradlinig und/oder gekrümmt ausgeführt ist, wobei insbesondere der
Krümmungsradius (R) , je nach Dichte, Viskosität und
Temperatur des Fluids, das 2-fache bis 6-fache, des
Durchmessers (D) des kreisabschnittförmigen Querschnitts misst .
6. Körper (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Einleitungsabschnitt ( 18.1...18.3) derart ausgebildet ist, dass die Neigung zwischen der Hauptströmungsrichtung (14) und der zur Hauptströmungsrichtung parallelen Tangente an einer ersten Stelle des Einleitungsabschnitts größer ist als an einer zweiten Stelle, die gegenüber der ersten Stelle in der Hauptströmungsrichtung stromaufwärts gelegen ist.
7. Körper (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Ausnehmung ( 16.2...16.3 ) eine in der Hauptströmungsrichtung (14) stromaufwärts gelegene erste Kante (20.2... 20.3) zwischen dem Einleitungsabschnitt ( 18.2...18.3 ) und der Ausnehmung
( 16.2...16.3) und eine in der Hauptströmungsrichtung
stromabwärts gelegene zweite Kante (22.2...22.3) zwischen der Ausnehmung ( 16.2...16.3 ) und einem stromabwärts gelegenen Teil der Oberfläche aufweist, wobei die erste Kante (20.2... 20.3) gegenüber der zweiten Kante (22.2...22.3 ) im Wesentlichen in Richtung des Inneren des Körpers (10) versetzt ist, um den Fluidwirbel (26.2...26.3) in der Ausnehmung ( 16.2...16.3 ) zu induzieren.
8. Körper (10) nach Anspruch 7, wobei die am weitesten stromaufwärts gelegene Stelle der Ausnehmung ( 16.2...16.3 ) gegenüber der ersten Kante (20.2...20.3 ) in Richtung des
Inneren des Körpers (10) versetzt ist, um den Fluidwirbel (26.2...26.3) im Wesentlichen innerhalb der Ausnehmung
(16.2...16.3) zu lokalisieren.
9. Körper (10) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die zweite Kante (22.2...22.3 ) gegenüber einer Mittelstelle (M) der
Ausnehmung ( 16.2...16.3) um das 0,1-fache bis 0, 6-fache, bevorzugt um das 0,3-fache des Radius des
kreisabschnittförmigen Querschnitts in Hauptströmungsrichtung versetzt ist.
10. Körper (10) nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die zweite Kante (22.2...22.3) einen sich entgegen der Hauptströmungsrichtung und in Richtung der Ausnehmüng geneigten Vorsprung (23.2...23.3) zum Überleiten des
Fluidwirbels zu einer nachfolgenden Ausnehmung aufweist.
11. Körper (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kreisbogenabschnitt des Querschnitts der Ausnehmung
(16.2...16.3) , je nach Dichte, Viskosität und. Temperatur des Fluids, zwischen 181° und 315°, bevorzugt zwischen 260° und 290° misst,
so dass die Ausnehmung (16.2...16.3) über einen
Winkelbereich von zwischen 179° und 45°, bevorzugt von zwischen 100° und 75° ihres Querschnitts geöffnet ist.
12. Strömungskanal, insbesondere Überschallströmungskanal, mit einem Körper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
13. Strahltriebwerk mit einem Körper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
14. Auftriebsvorrichtung mit einem Körper (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
15. Folie mit einer Struktur zur Verringerung eines
Strömungswiderstands eines von einem Fluid in einer
Hauptströmungsrichtung (14) überströmbaren oder umströmbaren Körpers, auf dessen Oberfläche die Folie aufbringbar ist, wobei die Struktur
zumindest eine mit einem im Wesentlichen
kreisabschnittförmigen Querschnitt versehene Ausnehmung (16.1...16.3) zur Induktion eines Fluidwirbels ( 26.1...26.3 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass
die Struktur zumindest einen gegenüber der HauptStrömungsrichtung (14) in Richtung der Ausnehmung
( 16.1...16.3) geneigten und
der Ausnehmung ( 16.1...16.3) in der
Hauptströmungsrichtung (14) vorgelagerten
Einleitungsabschnitt ( 18.1...18.3 ) zum Einleiten eines
Fluidstroms (24) in die Ausnehmung ( 16.1...16.3 ) aufweist,
wobei durch die Struktur ein Fluidwirbel (26.1...26.3 ) innerhalb der Ausnehmung (16.1.^.16.3) induzierbar und im
Wesentlichen innerhalb der Ausnehmung (16.1...16.3)
lokalisierbar ist.
16. Verwendung einer von einem Fluid in einer
HauptStrömungsrichtung überströmbaren Oberflächenstruktur mit zumindest einer mit einem im Wesentlichen
kreisabschnittförmigen Querschnitt versehenen Ausnehmung (16.1....16.3) zur Induktion eines Fluidwirbels ( 26.1...26.3 ) , die einen gegenüber der Hauptströmungsrichtung geneigten und der Ausnehmung in der Hauptströmungsrichtung vorgelagerten
Einleitungsabschnitt ( 18.1...18.3 ) zum Einleiten eines
Fluidstroms in die Ausnehmung (16.1...1.6.3) aufweist, zum
Verringern eines Strömungswiderstands eines mit der
Oberflächenstruktur versehenen Körpers.
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