
有時,在自然界中可以找到對技術最具挑戰性問題的答案。希望設計更多可操縱和燃油的潛艇的研究人員正在從獨特而優雅的黃貂魚游泳中汲取靈感。
哈佛大學和布法羅大學的科學家是研究黃貂魚如何移動,包括看似輕鬆的方式,魚的圓形和扁平的身體在水中蕩漾。這項新的研究可以激發下一代無人潛艇的發展,以進行海洋勘探,清理工作或救援任務。
“大多數魚都在尾巴游泳。斯丁拉的游泳更為獨特,例如風中的旗幟,”布法羅大學的機械工程研究生理查德·托斯特(Richard Bottom)在一份聲明中說。 [圖片庫:奇怪的海洋生物的目錄這是給出的
底部和他的同事使用了與計算有關的複雜算法流體動力學要繪製水的生活方式,請游泳黃貂魚。 3D模型確定了旋轉的流體區域的模式,稱為渦流,它們在黃貂魚中沿水中推動自己。
特別是,科學家在所謂的前沿渦流,這是運動中正面的渦流。隨著黃貂魚的游泳,渦流在其身體上產生了有利的壓力場 - 前部的低壓和後部的高壓 - 這有助於將它們推向水中。
這種現像已經在飛鳥和昆蟲中進行了研究,但底部和他的同事認為這是在水下機動中首次研究領先的渦流。
對於昆蟲而言,前沿渦流是產生飛行必要的推力所涉及的最重要的機制之一。而且,由於通過空氣和水的移動是基於類似的特性,因此了解這些渦旋的工作方式對於開發多種移動車輛的開發至關重要。
布法羅大學機械和航空航天工程助理教授伊曼·博拉茲亞尼(Iman Borazjani)在一份聲明中說:“通過查看自然,我們可以從中學習並為汽車,飛機和潛艇提供新的設計。” “但是我們不僅僅是模仿自然。我們想了解工程或中央設計中未來使用的基本物理。”
研究人員將在11月24日在賓夕法尼亞州匹茲堡舉行的美國物理學會流體動力學部第66屆年會上介紹他們的發現。
Borazjani和Bottom打算通過研究不同類型的黃貂魚的運動變化來擴展其研究。
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