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Forschungsprojekt - Detailansicht

Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik - Professur für Montagetechnik für textile Produkte

Entwicklung einer Methodik zur anwendungsorientierten aerodynamischen Konstruktion textiler Flächengebilde und Funktionskleidung für Speed-Sportarten (Beispiel Radrennkleidung für den Hochleistungssport); Entwicklung physischer und virtueller Probanden...
Kurzbeschreibung (Deutsch)
Bei Speed-Sportarten wie Radfahren, Ski-Abfahrtslauf, Eisschnelllauf, Sprinten oder Schwimmen spielt die Aerodynamik eine große Rolle. Aerodynamisch optimierte Ausrüstung (im Radsport sind das Rahmen, Räder, Helm und Schuhe) sind wesentliche Komponenten, um im heutigen Hochleistungssport erfolgreich zu sein. Nachdem die Ausrüstung und die Haltung des Sportlers intensiv untersucht und auf die Anforderungen genau abgestimmt wurden, stehen nunmehr die für die Speedsportarten verwendeten textilen Materialien im Fokus des wissenschaftlichen und industriellen Interesses.
Zur aerodynamischen Funktionalisierung von Radrennkleidung sollen Kettengewirke unterschiedlicher Rauigkeiten biomimetisch inspiriert konstruiert, gefertigt und veredelt werden, so dass Oberflächen mit definiertem strömungstechnischem Verhalten entstehen. Diese Kettengewirke werden in Form von Patches simulationsgestützt (ANSYS CFX) unter Berücksichtigung des sportarttypischen Bewegungsablaufes lokal am Körper positioniert. Dabei geht es darum, auftretende Turbulenzen in Körperregionen zu leiten, bei denen ein zusätzlicher Impulseintrag dazu führt, dass die Strömung länger der Körperkontur folgen kann und somit deutlich weniger Widerstand produziert wird.
Ziel der Untersuchungen ist es, textile Materialien und Anzüge zu entwickeln, die größen- und körperformabhängig individualisierbar sind und einen geringen Widerstandsbeiwert in der jeweils definierten Rennhaltung aufweisen. Hinsichtlich der vom Radsportler benötigten Leistung wird eine Einsparung von 10-20 Watt angestrebt.
Die experimentelle Überprüfung der Widerstandsreduzierung erfolgt mittels Testpuppen und Probanden in einem Windkanal. Die erlangten wissenschaftlichen Erkenntnisse zur Beeinflussung des strömungstechnischen Verhaltens durch textile Strukturen/Produkte können nach Abschluss des Projektes auch auf andere Sportarten angewendet werden.
Zeitraum
01.05.2019 - 30.04.2021
Art der Finanzierung
Drittmittel
Projektleiter
  • Frau Prof. Dr.-Ing. habil. Sybille Krzywinski
Finanzierungseinrichtungen
  • ZIM ZF4008336CJ9
Kooperationspartnerschaft
keine
Relevant für den Umweltschutz
Nein
Relevant für Multimedia
Nein
Relevant für den Technologietransfer
Ja
Schlagwörter
textile Flächengebilde, aerodynamisch, Funktionskleidung
Berichtsjahr
2021
Stand: 13.01.2021