Auf den Spuren einer wirkungsvollen aquatischen Bewegungsform : am Beispiel des Schwänzelns
Autor: | Ungerechts, Bodo E.; Miwa, Takahiro; Matsuuchi, Kazuo; Nomura, Takeo; Klauck, Jürgen |
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Erschienen in: | Biomechanik - Grundlagenforschung und Anwendung : Symposium der dvs-Sektion Biomechanik vom 3. - 4. April 2009 in Tübingen |
Veröffentlicht: | Hamburg: Czwalina (Verlag), 2010, S. 166-173, Lit. |
Herausgeber: | Deutsche Vereinigung für Sportwissenschaft / Sektion Biomechanik |
Format: | Literatur (SPOLIT) |
Publikationstyp: | Sammelwerksbeitrag |
Medienart: | Gedruckte Ressource |
Sprache: | Deutsch |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | |
Erfassungsnummer: | PU201009006874 |
Quelle: | BISp |
Abstract
Das Ziel des vorliegenden Beitrags ist ein Bericht, wie in Experimenten mit Schwimmern die Impulse mittels Sichtbarmachung der Umströmung unter nicht-stationären Bedingungen quantifiziert werden können. Die Experimente wurden mit einem Delfinschwimmer im Strömungskanal der University of Tsukuba/Japan (4,6 x 2,0 x 1,5 m) durchgeführt. Der Schwimmer führte die Schwänzelaktionen wie nach Starts und Wenden bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 1,0 m/s aus. Die Strömung wurde mit einer vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Göttingen vor Jahrzehnten entwickelten Methode, Particle Image Velocimetry (PIV), untersucht. Die PIV-Methode erlaubt gleichzeitig die Visualisation des nicht-stationären Strömungsgeschehens sowie die Berechnung von Impulsgrößen. Dem strömenden Wasser wurden Nylon tracer particles (50 µm) zugefügt. Der Nachlauf wurde vertikal durch einen Nd-YAG Laser intermittierend beleuchtet. Vom seitlichen Fenster wurde mittels einer CCD Kamera eine sagitale Fläche gefilmt, wobei die Zeiten der Laserpulse und der Kameraverschlusszeiten synchronisiert wurden. Die Bilder wurden PC-gestützt verarbeitet. Dazu werden die räumlichen Veränderungen der Partikel mittels Kreuz-Korrelations-Analyse für aufeinander folgende Bilder (∆t = 1 ms) ermittelt und die Partikelgeschwindigkeit (u, v) sowie die Vorticity (w), repräsentiert Drehstärke und Drehsinn, berechnet; (u, v) und (w) werden mittels MATLAB software als „velocity-vorticity-map" ausgedruckt. Die wesentlichen Ergebnisse können dem vorliegenden Dokument entnommen werden. Aus dem Text (geändert)