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空气动力学家揭示了鱼鳞和飞机阻力之间樊治欣应援口号的联系

物理学 2022-04-27 23:59:08

伦敦城市大学约翰·斯蒂文森 学分:伦敦城市大学 该小组的发现发表在《自然:科学报告》“使用仿生鱼鳞阵列的跃迁延迟”和《实验生物学杂志》“仿生鱼鳞阵列上水流中的条纹形成”

" 减少阻力意味着更快的飞机速度和更少的燃油消耗——这是空气动力学家的一个重要研究领域,如布鲁克尔教授,城市的皇家工程学院可持续运输自然启发传感和流量控制研究主席,以及城市的理查德·奥利弗·裴爵士航空工程系统主席

通过他们的仿生研究,布吕克教授的团队发现,鱼鳞状阵列在鱼表面的重叠区域产生流体的之字形运动,这反过来导致周期性的速度调制和条纹流,可以消除托尔米恩-施利奇廷波诱导的过渡,将皮肤摩擦阻力降低25%以上

利用计算流体力学(CFD)对鲈鱼和鲤鱼进行的油流可视化研究使作者提出了一个可行的假设: “计算流体动力学(CFD)用于研究表面上的流动模式,揭示了尺度作为在边界层中产生平行流向速度条纹的规则模式的机制的迄今未知的影响

为了证明它们也存在于真实的鱼皮上,在鲈鱼和鲤鱼上进行了油流可视化,这确实证实了它们以规则的方式沿着它们的真实身体存在,与沿着仿生表面观察到的鳞片阵列具有相同的排列

这些结果让作者假设了一种可能的跃迁延迟机制,这种机制受到了以前各种基本跃迁研究的启发,其中由圆柱形粗糙元件或涡流发生器阵列产生的条纹结构显示了跃迁延迟

" 鱼鳞,空气动力学

学分:城市,伦敦大学 利用德国斯图加特大学专门装备的层流水洞,布吕克教授和里斯特教授(斯图加特大学)通过对光滑平板和覆盖有仿生鱼鳞阵列的平板进行实验,检验了过渡(阻力)延迟的假设

他们令人惊讶的研究结果与粗糙度促进旁路转变的普遍观点相反

取而代之的是,类似于涡流发生器阵列,这种尺度极大地增加了底流的稳定性

在空气动力学表面上实现这种模式的技术将为大幅降低燃料消耗和未来的零排放飞行铺平道路

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