Bücher von Michel Felgenhauer

Forschungsarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Physik - Biophysik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Arbeit beschreibt eine erste Untersuchung der durch den fiktiven Gestaltungsansatz eines artifiziellen Daumenfittichs an einem regulären technischen (Rechteck-) Tragflügel, bastardisierten Strömung zu beschreiben, welche ihrer grobskaligen Art nach nur ein erster Beitrag sein kann, das physikalische Phänomen fluidmechanischer Wirbelspulen im allgemeinen und deren Design, Herstellung und Betrieb in und an einem Auftrieb erzeugenden Aggregat weiter zu verstehen. Der Autor geht dabei auf diverse Aspekte der Thematik ein. Unter anderem fokussiert er sich auf Wirbelfadensysteme undFlügel, Kraft- und Arbeitsmaschinen, um abschließend ein Fazit seiner Forschungen zu ziehen.

Forschungsarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Physik - Biophysik, , Sprache: Deutsch, Abstract: In einer schrittweisen Herangehensweise soll in dieser Forschungsarbeit jene Instrumente benannt und Berechnungsergebnisse erörtert werden, die eine für die Lösung der Gestaltungsaufgabe erforderliche Phänomenologie einer künstlich bastardisierten Strömung herstellen. Dabei kommen numerischen Modellen, sinnfälligen Simulationen und performanten Visualisierungen eine Rolle zu. Die bastardisierte Strömung ist eine prinzipielle Lösung in der Beeinflussung des induzierten Widerstands eines Auftrieb erzeugenden Tragflügelsystems im Fluge. Es existiert ein veritables Vorbild aus der belebten Natur: die Daumenfittiche der Landsegler. Und es gibt Design-Bedarf für den Entwurf technischer Tragflächen, die das biologische Vorbild argumentieren. Die Beschreibung des biologischen Wesens und das Voranschreiten beim systematischen Entwickeln technischer Systeme besitzen auf der Ebene physikalischer Funktions- und Wirkstrukturen eine Schnittmenge.

Forschungsarbeit aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Physik - Biophysik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Forschungsarbeit betrachtet die Idee des numerischen Korridors, welcher ein Instrument ist, zur Simulation und Analyse von Strömungsereignissen in fluidischen Räumen, die Lagrange Kohärente Systeme enthalten. Von besonderem Interesse sind Wechselwirkungen von Wirbelfadensystemen. Der hier behandelte Analyseansatz ist insofern neu, als dass von einem ruhenden Fluid ausgegangen wird, durch das eine Wirbel erzeugende Störkontur fährt. Das Korridor-Modell kehrt somit die Strömungsverhältnisse an einem Windkanal um und damit das klassische Simulations-SetUp! Vielmehr handelt es sich um ein ¿idealisiertes Szenariö wie wir es aus der Beobachtung von Strömungsereignissen in der belebten Natur kennen. Um das Induktionsgeschehen und den Impulsaustauch mit dem euler¿schen Raum zu simulieren, werden exemplarisch Tragflügelmodelle für einen Flug durch das ruhende Fluid erarbeitet und der Korridor selbst für eine qualitative und quantitative Analyse konditioniert. Der numerische Korridor ist ein leistungsfähiges Instrument der frühen Phase der virtuellen Systementwicklung.

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2024 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Energietechnik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Repeller sind Energietransformatoren. Und sie sind fluidische Kraftmaschinen. Repeller wandeln den Impuls, den eine bewegte Strömung enthält in mechanische Bewegungsformen um. Dies gelingt mit einem Wirkungsgrad, der verfahrensbedingt bei etwa fünfzig Prozent rangiert. In der Technik der modernen Repeller, der Wissenschaft und Lehre über die Energietransformation mit Strömungskraftmaschinen, existieren performante Theorien, vielfältige Ergebnisse experimenteller Analysen sowie numerische Modelle von Repellern und computerunterstützte Simulationen, die das energetische Wechselwirkungsgeschehen bei der Energiewandlung ausreichend gut beschreiben. Was die Fluidmechanik betrifft, erscheint dem Außenstehenden die Gestaltung der modernen Windkraftanlage als abgeschlossen.Der vorliegende Aufsatz wirft mit einem auf Wirbelmodellen basierendem Simulationsansatz einen Blick auf die ¿demolierte Strömung¿ im Strömungsnachlauf eines Repellers und auf die Frage, wie die idealisierte fluidische Kraftmaschine das Strömungsfeld formt, das sie umgibt.

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2023 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Fahrzeugtechnik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Diese wissenschaftliche Arbeit befasst sich mit den fluidmechanische Wirbelspulen bei biologischen Fliegern. Fluidmechanische Wirbelspulen entstehen mit einer spiralig angeordneten Formation kohärenter Wirbelfäden. Man kann fluidmechanischen Wirbelspulen physikalische Eigenschaften zuweisen, aber formal gibt es über spiralige Wirbelformationen in der Strömungsmechanik bislang keine allgemeingültige Theorie. Also werden wir nachfolgend von einer Phänomenologie sprechen, statt von einer Theorie. Über Wirbelfäden ¿ den ¿Bauelementen¿ der Wirbelspulen - sind theoretische Kernaussagen seit langem bekannt; die wichtigsten stammen von Helmholtz. Einigen modernen Theorieansätzen über geordnete Wirbelanordnungen ist gemein, dass sie kohärente Wirbelformationen als zusammenhängende Domänen dominanter Wirbelstärke benennen. Für die hier vorgestellte Phänomenologie ¿mehrgängiger (N) fluidmechanischer Wirbelspulen¿ (global Mode N Vortex Coil) wird zunächst die als gesichert geltende Wirbelfadentheorie Helmholtz¿s auf Lagrange Kohärente Strukturen angewandt und durch einen Ansatz über das innere Milieu der Wirbelfilamente erweitert. Dieserart Strukturen bilden Systeme aus, die fähig sind zu einer Impulsinduktion, welche ihrerseits das Feld organisiert. Für die Gegenwart wohlgruppierter Wirbelfäden gibt es eine Vermutung über die Selbstorganisation (Autopoiesis) von Wirbelfilamenten in einem Strömungsfeld.

Scientific Essay from the year 2023 in the subject Engineering - General, , language: English, abstract: This scientific article discusses the globalMode 5 Vortex Coil, more specifically the fluid flow in spiral vortex structures. Fluid-mechanical vortex coils arise as spirally arranged coherent vortex filaments. One can assign physical properties to fluid-mechanical vortex coils, but formally there is no generally valid theory about spiral vortex formations in fluid mechanics. Theoretical key statements about vortex filaments have been known for a long time; the most important are from Helmholtz. A common feature of some modern theoretical approaches to ordered vortex configurations is that they designate coherent vortex formations as connected domains of dominant vortex strength.For the phenomenology of "multiple (n) fluid-mechanical vortex coils" (global mode n vortex coil) presented here, Helmholtz's vortex filament theory, which is considered to be reliable, is first applied to Lagrangian coherent structures and expanded by an approach to the inner milieu of the vortex filaments. Structures of this kind form systems that are capable of momentum induction, which in turn organizes the field at rest. For the presence of well-grouped vortex filaments, there is a conjecture about the self-organization (autopoiesis) of vortex filaments in a flow field.

Fachbuch aus dem Jahr 2022 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Schiffstechnik, Schiffsbau, Ozeantechnik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Segelboote sind windgetriebene Seefahrzeuge, die sich auf der Wasseroberfläche bewegen. Der Americäs Cup ist die älteste noch heute ausgetragene Regatta für Segelyachten. Traditionalisten bedauern, dass der 36te Americäs Cup mit Segelfahrzeugen ausgetragen wurde, die weniger schwimmen, als auf Hydrofoils über die Wasseroberfläche zu flitzen. Sie sagen, dass eine 6t schwere Yacht nicht fliegen solle, sondern fahren sollte. Andere behaupten, dass der Americäs Cup ein Yachtdesign- und Innovationswettbewerb sei, der geeignet ist, den Stand der Wissenschaft und Technik zu verändern und zu einem Fortschritt auf dem Gebiet der maritimen Technik beizutragen. Nach dieser Ansicht sind foilende Yachten eine in die Zukunft weisende Technologie.

Akademische Arbeit aus dem Jahr 2023 im Fachbereich Physik - Angewandte Physik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Wirbelfäden, die helikale Systeme bilden, sind in der experimentellen Fluidmechanik bekannt. Im Labor und am Windkanal werden fluidmechanische Wirbelspulensysteme beobachtet, vermessen und phänomenologisch beschrieben. Die experimentelle Forschung zu fluidmechanischen Wirbelspulen findet in den 80er Jahren des vergangenen Jahrhunderts ihren Höhepunkt. Zu dieser Zeit existiert jedoch keine Theorie fluidmechanischer Wirbelspulen und auch kein physikalisches Modell, das die Existenz von Wirbelspulen verifiziert oder systemeigene Parameter untersucht und bestimmt. Neuere feldtheoretische Untersuchungen und numerische Modellrechnungen legen prinzipielle Eigenschaften fluidmechanischer Wirbelspulen frei und eröffnen eine Diskussion über ihre Bedeutung in der belebten Natur und ihrer technischen Nutzung im Sinne der anwendungsbezogenen Bionik.

Akademische Arbeit aus dem Jahr 2023 im Fachbereich Biologie - Allgemeines, Grundlagen, , Sprache: Deutsch, Abstract: Es existiert heute keine Theorie der fadenförmigen Wirbelfilamente in einer fluidischen Umgebung. Eine Phänomenologie spiraliger Wirbelformationen fußt einerseits auf der klassischen Wirbelphysik und auf der anderen Hand, der Definition Lagrange kohärenter Systeme. Die Helmholtz¿schen Wirbelsätze sind eine Grundlage der Physik fadenförmiger Lagrange kohärenter Systeme, die zusammenhängend sind und eine Pfadabhängigkeit ihrer physikalischen Wechselwirkungseigenschaften besitzen. Im Simulationsmodell trifft ein ruhendes Fluid auf flexible Formen bewegter Lagrange kohärenter Konturen; diese beeinflussen einander und organisieren das sie umgebende Fluid. Der algorithmische Kern der Fluid-Filament-Wechselwirkung wird erörtert.

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2019 im Fachbereich Physik - Biophysik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Seit Neustem plagen mich keine Visionen mehr; ich war beim Arzt. Nach all der Zeit. Auch mein Forschungswille ist endlich gebrochen, was nicht ganz so leicht zu bewerkstelligen war. Werkstellen, welch ein wunderbares Wort, nein Wording. Mit dem Wissen geht es ja nicht ganz so schmerzlos vonstatten. Vonstatten? Werkstellung? Das Werding? Nicht schlecht. Wie Sie sicher wissen, ist Wissen vollkommen überbewertet; Wissen schaffen und Wissenschaft sowieso. Wie altmodig. Wissen wird heute nicht mehr generiert, nicht geschaffen. Das braucht es nicht, denn Wissen wird gefunden, es taucht auf, es emergiert, während wir dem BIG-DATA-DIGGER beim Graben zuschauen. Wissen? Ist nämlich schon da. Wie kann man nur so blöd sein, selber was wissen zu wollen? Dieses Digging, ein Riesenspaß, Digger. Forschung? Das lohnt nicht mehr. Auch die Lehre wird viel zu ernst genommen. Wir werden einfach die Standards senken. Wie beim ¿Abbi!, Digger!¿ Willkommen in Deutschland, dem Land der undichten Denker. Warum habe ich nur solch eine Angst vor dem Daten-Ernten? Lassen Sie mich gleich hier am Anfang eine Geschichte erzählen: In den späten 70ern war es üblich, wöchentlich zu benotende Protokolle abzugeben. Besonders litten wir in den Physik- und Thermodynamikübungen und Praktika. Die Gruppen der Praktikanten waren wild zusammengewürfelt; vielleicht war Zufall im Spiel, vielleicht auch nicht, immerhin ging es ja unter anderem um statistische Gasdynamik. Hatte man einen TWLAK im Team, war man angefressen. Die Technisch-Wissenschaftlichen-Lehramtskandidaten brauchten nämlich lediglich eine Bescheinigung über ihre Anwesenheit im Labor und schrieben einfach ihre Namen unter unsere Protokolle. Lange, bevor wir alles berechnet, ausgewertet, beschrieben und protokolliert hatten, schnalzten am Nachbartisch der zukünftigen Studienräte schon die Rotweinkorken.

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2019 im Fachbereich Physik - Mechanik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Diese Arbeit behandelt die Rolle der numerischen Strömungmechanik und ihre Bedeutung in der Ingenieursausbildung.Simulationssoftware nimmt in den naturwissenschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Berufsfeldern einen zunehmend größeren Anteil ein. Die meisten kommerziellen Computerprogramme zur Strömungssimulation verwenden so genannte Reynolds-gemittelte Navier-Stokes-Gleichungen. Derartige CFD-Solver benötigen längere Rechenzeiten zur Simulation und Berechnung von Strömungswirklichkeiten. Wir sprechen von Stunden und Tagen. Auf der anderen Seite der Skala stehen Potentialtheoretische Verfahren. Hier verkürzen sich die Berechnungszeiten um den Faktor 1000.Besonders diese beiden Verfahren werden in dieser Arbeit nochmals gesondert gegenübergestellt und untersucht.

Essay aus dem Jahr 2018 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Schiffstechnik, Schiffsbau, Ozeantechnik, , Veranstaltung: Bionik, Sprache: Deutsch, Abstract: The vortex coil effect was identified approximately forty years ago on the fingered bird wing of land-sailing species such as griffon or Milan. In the recent past, solutions for stationary case and generalized phenomenology of the fluid mechanical vortex coil are emerging. The paper deals with the question of how the recent phenomenology of the vortex coil can be applied to future design issues, in particular how non-homogeneous geometries can lead to the formation of harmonic vortex systems.

Essay aus dem Jahr 2018 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Luft- und Raumfahrttechnik, , Veranstaltung: Bionik, Sprache: Deutsch, Abstract: A triplane is a fixed-wing aircraft equipped with three vertical stacked wing planes. The triplane arrangement may be compared with the biplane in a number of ways.A triplane arrangement has a narrower wing chord than a biplane of similar span and area. This gives each wing-plane a slender appearance with higher aspect ratio, making it more efficient and giving increased lift. This potentially offers a faster rate of climb and tighter turning radius, both of which are important in a fighter. The Sopwith Triplane was a successful example, having the same wing span as the equivalent biplane, the Sopwith Pup. Alternatively, a triplane has reduced span compared to a biplane of given wing area and aspect ratio, leading to a more compact and lightweight structure. This potentially offers better maneuverability for a fighter, and higher load-capacity with more practical ground handling for a large aircraft type.Zeppelin killers. A few British designers pursued the triplane configuration in the anti-Zeppelin role. From 1915, Armstrong Whitworth developed the F.K.5 and F.K.6 prototypes. These were large three-seat types with twin engines and the middle wing of noticeably longer span than the others. Then in 1917 Blackburn produced their singleseat triplane. With the end of the First World War and the victory over Germany, the time of the further development of the triplane is over. Maybe that's why my thoughts on the triplane always pair with war equipment. I do not know who I treat more unfairly, the war or the technology.Mi. Felgenhauer, About the Beauty of Weapon.

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2018 im Fachbereich Biologie - Sonstige Themen, , Veranstaltung: Bionik, Sprache: Deutsch, Abstract: Das Mittelhandknochensystem der Wirbeltiere, insbesondere die menschliche Handwurzel ist anatomisch eines der komplexesten Gelenke aller biologischen Bewegungsapparate. Die Menschenhand stellt als Tast- und Greiforgan den mit Abstand differenziertesten Abschnitt der oberen Extremität dar. Hände sind auch für den medizinischen Laien ein Wunderwerk. Sich der Menschenhand, der Wirbeltierhand, der Delfinhand letztendlich wissenschaftlich zu nähern, ja nähern zu dürfen, geschieht voller Respekt gegenüber den betrachteten Lebewesen und auch gegenüber den Fachleuten auf diesem Gebiet, den Naturwissenschaftlern. Ich werde nachfolgend von Systemen und von Getrieben, von Polygonen und Gelenken sprechen wohlwissend, dass die beschriebenen Biosysteme "Wesen" sind.

Essay aus dem Jahr 2018 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Schiffstechnik, Schiffsbau, Ozeantechnik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Das in diesem Aufsatz dargestellte Verfahren verwendet eine auf "Anmutungen" basierte Methode um eine Transformationsvorschrift für zweidimensionale Muster zu determinieren. Nachdem ein Transformationskalkül, das von seinem Charakter nicht linear sein muss vereinbart wurde, klärt ein lokaler Suchalgorithmus nach dem Vorbild der biologischen Evolution die Frage nach den die Transformationsvorschrift determinierenden Koeffizienten eines Gleichungssystems zweiten Grades.

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Physik - Physik allgemein, , Sprache: Deutsch, Abstract: Das in diesem Aufsatz vorgeschlagene Spiral- oder Wirbelmodell auf der Basis Lagrange Kohärenter Systeme (LCS) lehnt an die Strömungsmechanik makroskopischer Wirbelstrukturen, ihre tradierte Lehre und der ihr innewohnenden Physik. Der Aufsatz erarbeitet eine Phänomenologie auf der Grundlage potential-theoretischer Überlegungen, entwickelt ein numerisches Modell fluidmechanischer Simulationen und untersucht synthetische Lagrange Kohärente Strukturen mit dem Ziel, erste quantitative Aussagen über ihr Wechselwirkungsgebaren zu diskutieren. Wirbelmodelle auf der Grundlage synthetisch Lagrange Kohärenter Strukturen (synthetic Lagrange Coherent Structures, sLCS) argumentieren tradierte Wirbeltheorien. Sie sollen einen Beitrag leisten, Wechselwirkungsphänomene an und um Wirbelstrukturen in der belebten Natur und in der artifiziellen Welt, der Technik, zu verstehen. Von besonderem Interesse sind Impulstransportvorgänge und Energieaustausch in bewegten Fluiden; dort entfalten Lagrange Kohärente Strukturen unerwartete Eigenschaften.

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2020 im Fachbereich Physik - Biophysik, , Sprache: Deutsch, Abstract: Zirkulationsbehaftete Lagrange Kohärente Objekte sind in der Lage, das Geschwindigkeitsgebärden in einem Strömungsfeld zu organisieren. Die Untersuchung geht der Frage nach, welche Beschaffenheit eine optimale Verteilung von Induktionswirkungen innerhalb der Systemgrenzen eines theoretischen Strömungsraums aufweist.Das Strömungsfeld soll zirkulationsbehaftete Lagrange Kohärente Objekte enthalten. Der Aufsatz klärt zunächst das Konzept der aus einem Lagrange Kohärenten Wirbelfaden zu einer Wirbelspirale formierten Struktur und erörtert Deformationen die bei natürlichen Wirbelsystemen beobachtet werden. Die Untersuchungen finden vor dem phänomenologischen Hintergrund statt, dass wirbelige Lagrange Kohärente Systeme (LCS) verschiedene Zustandsformen annehmen können. Die Impulswirksamkeit unterschiedlicher topographischer Konstellationen Geschwindigkeit induzierender Quellen im Strömungsfeld wird sodann mit einem potentialtheoretischen Ansatz beschrieben und die Komponenten der induzierten Geschwindigkeit im Feld für einen allgemeinen Fall ermittelt. Auch hier konstatiert der Autor phänomenologisch, dass die Verteilung in einem Strömungsfeld frei, aber nicht beliebig sei. Die lokale Suche nach günstigen Konstellationen erfolgt mit einem phylogenetischen Algorithmus, der zunächst dargestellt, beschrieben und mithilfe einer Ersatzfunktion kalibriert wird. Anschließend wird der Code auf die Konditionierungsaufgabe der Verteilung Lagrange Kohärenter Objekte im Strömungsfeld angesetzt. Innerhalb des Codes werden Matrizen-Methoden verwendet, die das Verfahren beschleunigen. Der phylogenetische Algorithmus und der auf den sogenannten "Moor¿schen Verfahren" basierende zelluläre Ansatz werden erörtert. Abschließend werden Optimierungssimulationen ausgeführt und die konditionierte Verteilung von Induktionswirkungen in einem Strömungsfeld dokumentiert und diskutiert.

Wissenschaftlicher Aufsatz aus dem Jahr 2019 im Fachbereich Biologie - Sonstige Themen, , Sprache: Deutsch, Abstract: Zusammenfassung. Der Aufsatz behandelt synthetische Wellen und deren Strömungswirklichkeit an und nahe der Phasengrenze. Das Modell einer ¿aperiodisch-singulären Laborwelle¿ wird durch Ersatzfunktionen vollständig abgebildet und die theoretischen Grundlagen ihrer Physik erörtert. Die das Wellenereignis hervorrufenden Störungen sind von kleiner Intensität und die synthetische Laborwelle besitzt Eigenschaften des klassischen Kapillarwellen-modells. Die aperiodische Laborwelle ist in generalisierten Koordinaten beschrieben. Die Ausführungen sind Grundlage für ein numerisches Modell. Schlagworte: synthetische Welle; aperiodisches, singuläres Wellenereignis; Störung der Phasengrenze; Orbitalbewegung. Summary. The article discusses synthetic waves and their flow reality at and near the phase boundary. The model of an "aperiodic-singular laboratory wave" is fully represented by substitute functions and the theoretical foundations of its physics are discussed. The disturbances causing the wave event are of low intensity and the synthetic laboratory wave has properties of the classical capillary wave model. The aperiodic laboratory wave is described in generalized coordinates. The designs are the basis for a numerical model.