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倫敦大學研究發現魚類減阻重要線索,或將幫助飛行器阻力減少25%

2020-10-10 10:13
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魚是高度活躍的生物,它們持續在水中繁殖,以獵物為食,并躲避捕食者。這也意味著,魚類消耗的大部分能量主要用于水環境中的運動(抵抗來自表面摩擦和壓力阻力的阻力)。

魚類對水流驚人的控制也使其受到科學家的關注,以期從魚類天然的減少水流阻力的有效策略中得到幫助。

近日,倫敦大學的研究團隊進行的一項新的研究表明,魚鱗片陣列會在動物表面產生條紋狀的基流,這為減少阻力(阻礙飛機在空中運動的空氣動力)提供了重要線索。該小組的研究發表在《科學報告》和《實驗生物學雜志》上。

陳根:研究發現魚類減阻重要線索,或將幫助飛行器阻力減少25%

具體來說,通過數字顯微鏡,研究人員測量了歐洲鱸魚(dicentrarcuslabrax)鱗片圖案的表面拓撲結構,并用計算機輔助設計模型進行了幾何重建。

隨后,研究人員利用計算流體力學(CFD)對鱸魚和鯉魚的流動方式進行了可視化研究,證實了鱸魚和鯉魚的鱗片以一種規律的方式存在,并且發現,魚表面上的重疊區域會導致流體在頂部流動時發生鋸齒形運動。而這些重疊區域會產生“雜散流”,從而抵消Tollmien-Schlichting 波(導致湍流的不穩定振蕩),最終將皮膚摩擦阻力降低了 25% 以上。

研究人員表示,在空氣動力學表面上實現這種模式的技術實現,將為大幅降低燃油消耗和未來的零排放飛行鋪平道路。

陳根:研究發現魚類減阻重要線索,或將幫助飛行器阻力減少25%

聲明: 本文由入駐維科號的作者撰寫,觀點僅代表作者本人,不代表OFweek立場。如有侵權或其他問題,請聯系舉報。

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