Ziel der Entwicklung
Gegenstand des Vorhabens ist die Entwicklung, Charakterisierung und Testung von mikrostrukturierten Oberflächen auf ihre Beständigkeit gegen die erosive Wirkung von implodierenden Kavitationsblasen/-Feldern. Durch die Mikrostruktur entstehen superhydrophobe Oberflächeneigenschaften, die die Inklusion bzw. Adhäsion von Gasblasen ermöglichen. Dies simuliert die Eigenschaften der freien Oberfläche und führt im Fall der aus den kollabierenden Kavitationsblasen generierten Mikrojets zu einer Invertierung der Jetrichtung weg von der Oberfläche ins freie Volumen. Auf diese Art und Weise bietet sich die Chance, die erosive Wirkung der Kavitation drastisch zu reduzieren.
Vorteile und Lösungen
Kavitationserosion ist ein schwerwiegender Schädigungsmechanismus an festen Oberflächen. Auch speziell entwickelte Antikavitationserosionsbeschichtungen sind langfristig nicht vor Zerstörung gefeit. Als Alternative wurden hier mikrostrukturierte Schichten vorgeschlagen und getestet, die in der Lage sind, Gasblasen an der Oberfläche zu fangen und damit die Eigenschaften der freien Oberfläche zu imitieren. In der Nähe freier Oberflächen invertieren sich die schädigenden Mikrojets aus implodierenden Kavitationsblasen.
Die in der Schicht gefangenen Gasblasen regenerieren sich selbst.
Zielgruppe und Zielmarkt
Verfahrens-/Fluidtechnik: Ventile, Armaturen, Pumpen
Fluidenergiemaschinen: Wasserturbinen und Pumpturbinen
Kraftwerkstechnik, Schiffsbau, marine Technologien: Propellerlaufräder
