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22.10.2021

Kaiserslauterer Forscher optimieren das Benetzungs- und Gleitverhalten von Rohrleitungen

Ein Forschungsteam der TU Kaiserslautern will das Strömungsverhalten von Rohrleitungen optimieren. Ausgangspunkt ist ein zusätzliches, innenliegendes Rohr mit funktionaler Oberfläche, das nicht nur das Benetzungs- und Gleitverhalten gemäß Lotuseffekt optimiert, sondern auch dafür benötigte Lufteinschlüsse stabilisiert. Mithilfe von Lasertechnologie lassen sich die Strukturen auf praxistaugliche Rohrleitungen übertragen. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Vorhaben mit rund 740 000 Euro. Zwei Fachbereiche an der TU und ein Kaiserslauterer Institut bündeln für das Projekt „Benetzungs- und Transportverhalten von substratlosen ebenen und gekrümmten hierarchischen Streifenstrukturen” ihre Kompetenzen: Jun.-Prof. Clarissa Schönecker (Fachgebiet Mikrofluidmechanik), Prof. Dr. Egbert Oesterschulze (Fachgebiet Physik und Technologie der Nanostrukturen) und Priv.-Doz. Dr. Johannes L’huillier (Photonik-Zentrum Kaiserslautern e. V.). Im Gegensatz zu einem konventionellen Rohr soll durch das Einbringen von einem zusätzlichen perforierten Innenrohr die Rohrströmung gezielt beeinflusst werden, um den Reibungswiderstand zu reduzieren. Dazu wird ein zweites Medium an den perforierten Stellen mit dem im Innenrohr befindlichen Medium in Wechselwirkung treten und auf dessen Benetzungs- und Strömungsverhalten einwirken. Dieser neue Benetzungszustand leitet sich aus dem in der Literatur bekannten „Cassie-Baxter Zustand” her und wird im Rahmen des interdisziplinären Forschungsvorhabens erweitert zum „substratlosen Cassie-Baxter Zustand”. Zusätzlich soll die Benetzung am Innenrohr durch eine hierarchische Oberflächenstruktur, eine Kombination von Nano- und Mikrostrukturen, gezielt beeinflusst werden.

Webcode: 20211022_013