Forschungsbericht 2010 - 2011 - Hochschule Bremen

metrie von Mehrrumpfschiffen (SWATH-Schiffe, Bild
3) zu überprüfen.
Veröffentlichungen
• Adams, J. (2008): Minimierung des hydrodynamischen
Widerstands an starren Strömungskörpern
durch geometrische Formation nach Vorbild von
Schwärmen (Diplomarbeit an der Universität Oldenburg,
unpubl.).
• Kesel, A.B.; Adams, J. (2007): Does schooling reduce
drag in submerged bodies? In: SEB 2007 Abstracts.
CBP Part A, Volume 146, Issue 4, Suppl. 1, p. S141.
Widerstandsreduktion durch Schwarmbildung - numerische Befunde
Laufzeit Projektbeteiligte
seit 2007 Owsianowski, Nils, M.Sc.
Langkau, Manuel, Dipl.-Biol.
Projektleiterin
Kesel, Antonia, Prof. Dr.
Projektbericht
Die Idee, dass sich Fische zu großen Schwärmen zusammenschließen,
um hieraus neben dem Schutz vor
Räubern zudem energetische Vorteile bei der Fortbewegung
zu erzielen, ist zwar nicht neu, belegt ist sie
unterdes noch nicht. Lediglich sehr vereinzelte Untersuchungen
beschäftigen sich mit diesem Aspekt der
Fischlokomotion (vgl. vorangehendes Projekt "Widerstandsreduktion
durch Schwarmbildung") und liefern
teils widersprüchliche Resultate.
Ungeachtet dessen ist das Interesse beträchtlich sowohl
von wissenschaftlicher als auch von Anwenderseite
her belastbare Informationen zu der Frage, ob
das Ganze einmal mehr als die Summe seiner Teile
sein könnte, zu erhalten. Experimentelle Untersuchungen
zeigen, dass eine hohe Sensitivität der potenziellen
Effekte hinsichtlich sowohl der Strömungsgeschwindigkeit
als auch der Anordnungsmuster, und
Kooperationspartner
Institut für Biologie und Umweltwissenschaften, Carl
von Ossietzky Universität Oldenburg
Kontakt
Prof. Dr. Antonia B. Kesel
Bionik-Innovations-Centrum (B-I-C)
E-Mail: B-I-C@bionik.hs-bremen.de
Tel.: 0421-5905-2525
www.bionik.hs-bremen.de
hier explizit bzgl. der Abstände der Einzelkörper bzw.
Individuen zueinander, existiert. Dadurch werden experimentelle
Untersuchungen immens aufwendig. Numerische
Strömungssimulationen scheinen hierbei die
Methode der Wahl zu sein, wenngleich der Aufwand
hierzu - zumindest aktuell - mitnichten geringer ist.
Dennoch lässt sich durch die Kopplung unterschiedlicher
computer-gestützter Methoden ein Zugewinn
an Wissen & Information über die strömungsmechanischen
Effekte des Schwarmschwimmens erlangen. In
Bild 1: Fischschwarm in Wasserkanal, die Anordnungsmuster der Tiere dienen als Vergleich zu
den Resultaten der numerischen Simulation.
der vorliegenden Untersuchung werden CFD-Verfahren
mit der Evolutionsstrategie gekoppelt, ein Optimierungsverfahren,
welches auf den Auswahl-Prinzipien
der biologischen Evolution beruht (Reproduktion der
Vorläufer-Generation, zufällige Mutation der betrachteten
Parameter & Selektion unter gegebenen Randbedingungen).
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