Leitflächen nach Föttinger-Frey

Stand 28.1.2010

Unter Leitflächen nach Föttinger-Frey versteht man vorsegelartig gestaffelte Leitflächen z.B. in Kanälen zur Verminderung des Strömungswiderstandes in Umlenkungen wie Krümmer oder Knie oder bei Querschnittserweiterungen.

Bild aus Patent 588113 [ 4 ]

In Vertretung des verhinderten Professor Gustav Flügel hält Kurt Frey 1929 einen Vortrag vor der Schiffbautechnischen Gesellschaft über Arbeiten aus dem Danziger Institut für Hydro- und Aerodynamik [ 1 ]. Professor Gustav Flügel ist Föttingers Nachfolger an der KTH Danzig.

Unter anderem berichtet er über Versuche mit vorsegelartig gestaffelten Leitflächen. In der Diskussion weist Föttinger auf die "Duplizität" der Ereignisse hin, denn er hatte in seiner Danziger Zeit ebenfalls den Gedanken, konnte ihn aber wegen fehlender Mittel nicht weiter verfolgen.

Frey veröffentlicht in [ 2 ] und [ 3 ] die Ergebnisse weiterer Versuche und bedankt sich in einer Fußnote bei Föttinger für dessen Beratung und bei der Notgemeinschaft für die finanzielle Unterstützung.

Es muss zu einer Kooperation zwischen Föttinger und Frey gekommen sein, denn am 26.10.1933 (patentiert ab 9.1.1929) wird beiden das Patent mit der Nummer 588113: Leitflächenanordnung in  Kanälen [ 4 ] erteilt.

Am 24. Dezember 1934 (patentiert ab 11.4.1929) wird beiden unter der Nummer 640839: Einrichtung zur Widerstandsverminderung umströmter Körper, insbesondere für blockartige Aufbauten von Kraftfahrzeugen aller Art  [ 5 ] erteilt.

Bild aus Patent 640839 [ 5 ]

Weitere Patente sind:

In einem Vortrag auf der Hauptversammlung der Vereinigung der Großkesselbesitzer e.V. über die "Strömung in Dampfkesselanlagen" am ...1939, veröffentlicht in [ 6 ] erläutert Föttinger strömungsmechanische Grundlagen und geht auf die "Föttinger-Frey-Leitflächen" und ihre Verwendung in Dampfkesseln ein. Er zeigt Aufnahmen von Frey, den er als seinen wissenschaftlichen Partner bezeichnet über Strömungsversuche in einem Röhrenaustauscher mit und ohne Leitflächen. Die Bilder sprechen für sich.


Strömung in Röhrenaustauschern ohne und mit F-F-Leitflächen[  6 ]

Eingebaut wurden Föttinger-Frey-Leitflächen z.B. in den Benson-Kessel der Firma Schichau Seebeck Werft, Langerbrugge (etwa um 1936)

Föttinger hat die Leitflächenidee in seinem Institut weiter verfolgt und in einer Diplomarbeit von Neubauer bearbeiten lassen. Diese Ergebnisse sind u.a.eingeflossen in einen internen Bericht (27.9.1939) von Ulrich Noetzlin: Konstruktionsvorschriften für gestaffelte Leitflächen. [ 7 ]

Quelle: [ 7 ]

In [ 8 ] berichtet Föttinger über die Verminderung von Strömungswiderständen durch Leitflächen. So konnten die Widerstände scharfkantiger Kniestücke bei turbulentem Zufluss um 75% verringert werden. Bei zahllosen Einzeluntersuchungen für Rauchgasführungen, Entstaubungen, Lüftungen, Kessel usw. konnten wesentliche verbesserungen erzielt werden. Z.B. bei Umlauftrockenschränken der I.G. Farben oder bei der Lüftugsanlage des Volkswagenwerkes. Föttinger nennt als Bearbeiter Lange und Noetzlin.

Föttinger sann stets auf weitere Anwendungen für seine Ideen und skizzierte auch zu diesem Thema seine Gedanken:

Skizzen für mögliche Anwendung von Föttinger-Frey-Leitflächen
z.B. bei Eisenbahnwaggons zur Reduzierung des Seitenwindeinflusses [ 9 ]

Quellen:

[ 1 ]    Flügel, G.:(vorgetragen von Frey, K.):
Ergebnisse aus dem Strömungsinstitut der Technischen Hochschule Danzig,
in: Jahrbuch der Schiffbautechnischen Gesellschaft, 1930

[ 2 ]    Frey, K.:
Verminderung des Strömungswiderstandes von Körpern durch Leitflächen
in: Forschung auf dem Gebiet des Ingenieurwesens, Bd. 4, März/April 1933 S. 67ff

[ 3 ]    Frey, K.:
Verminderung des Strömungswiderstandes in Kanälen durch Leitflächen
in: Forschung auf dem Gebiet des Ingenieurwesens, Bd. 5, Mai/Juni 1934 S. 105ff

[ 4 ]    Föttinger, H. u. Frey, K.:
DRP 588113: Leitflächenanordnung in  Kanälen , 26.10.1933 (PDF, 222 KB)

[ 5 ]    Föttinger, H. u. Frey, K.:
DRP 640839: Einrichtung zur Widerstandsverminderung umströmter Körper, insbesondere für blockartige Aufbauten von Kraftfahrzeugen aller Art, 24.12.1934 (PDF, 237 KB)

[ 6 ]    Föttinger, H.:
Strömung in Dampfkesseln in: Mitteilungen Nr. 73 der Vereinigung der Großkesselbesitzer e.V., Heft 73, 10.9.1939, S. 151 - 169

[ 7 ]    Noetzlin, U.:
Konstruktionsvorschriften für gestaffelte Leitflächen
Interner Bericht des Instituts für Technische Strömungsforschung an der Technischen Hochschule Berlin, 27.9.1939 (unveröffentlicht, aber in [ 7 ] vorhanden

[ 8 ]    Föttinger, H.:
Arbeiten des Instituts für Technische Strömungsforschung an der Technischen Hochschule Berlin
in: Forschung im Ingenieurwesen, Bd. 10, Nr.2, März 1936, S. 103-106

[ 9 ]    Hermann-Föttinger-Archiv