Неровные поверхности плавают лучше? | Наука 21 век

Наука 21 век » Неровные поверхности плавают лучше?





Неровные поверхности плавают лучше?

Январь 21st, 2014

Неровные поверхности плавают лучше?От обтекаемых корпусов гоночных яхт до бритых ног 18-кратного олимпийского чемпиона по плаванию Майкла Фелпса – большинство объектов, быстро двигающихся сквозь воду, являются гладкими. Но, выяснили в Калифорнийском университетев Лос-Анджелесе, иногда бугорчатые поверхности справляются с этим лучше.

Неровные поверхности плавают лучше?«Правильно устроенная неровная поверхность, вопреки интуиции, может снизить сопротивление трения», - заявил Джон Ким (John Kim), профессор кафедры общего машиностроения и аэрокосмической техники. Ким и его коллеги смоделировали течение жидкостей между двумя поверхностями, покрытыми небольшими выступами. Оказалось, что даже в турбулентном потоке бугристая поверхность сокращает силу сопротивления потока воды. Результаты исследования представлены в журнале Physics of Fluids.

Такая идея не впервые приходит в голову ученым, но особого успеха она пока не принесла. В недавнее время проводились эксперименты с водоотталкивающими (супергидрофобными) поверхностями. Теоретически те должны «ловить» пузырьки воздуха и, таким образом, создавать аэродинамические подушки, но на практике они теряли свои подушки в хаотических потоках.

Группа из КУЛА покрыла поверхность небольшими бороздками, выровненными в соответствии с течением – и оказалось, что в турбулентном (вихревом) течении лобовое сопротивление течению очень невелико. Воздушная подушка, которую создавали супергидрофобные бороздки меняли структуру турбулентных потоков у поверхности, таким образом снижая силу их воздействия.

Ким надеется покрыть такими поверхностями днища пассажирских и грузовых судов, что в принципе должно существенно сократить затраты энергии и, следовательно, снизить выбросы парниковых газов.

По материалам пресс-релиза Американского института физики.

Артём Космарский nauka21vek.ru