
有时,在自然界中可以找到对技术最具挑战性问题的答案。希望设计更多可操纵和燃油的潜艇的研究人员正在从独特而优雅的黄貂鱼游泳中汲取灵感。
哈佛大学和布法罗大学的科学家是研究黄貂鱼如何移动,包括看似轻松的方式,鱼的圆形和扁平的身体在水中荡漾。这项新的研究可以激发下一代无人潜艇的发展,以进行海洋勘探,清理工作或救援任务。
“大多数鱼都在尾巴游泳。斯丁拉的游泳更为独特,例如风中的旗帜,”布法罗大学的机械工程研究生理查德·托斯特(Richard Bottom)在一份声明中说。 [图片库:奇怪的海洋生物的目录这是给出的
底部和他的同事使用了与计算有关的复杂算法流体动力学要绘制水的生活方式,请游泳黄貂鱼。 3D模型确定了旋转的流体区域的模式,称为涡流,它们在黄貂鱼中沿水中推动自己。
特别是,科学家在所谓的前沿涡流,这是运动中正面的涡流。随着黄貂鱼的游泳,涡流在其身体上产生了有利的压力场 - 前部的低压和后部的高压 - 这有助于将它们推向水中。
这种现象已经在飞鸟和昆虫中进行了研究,但底部和他的同事认为这是在水下机动中首次研究领先的涡流。
对于昆虫而言,前沿涡流是产生飞行必要的推力所涉及的最重要的机制之一。而且,由于通过空气和水的移动是基于类似的特性,因此了解这些涡旋的工作方式对于开发多种移动车辆的开发至关重要。
布法罗大学机械和航空航天工程助理教授伊曼·博拉兹亚尼(Iman Borazjani)在一份声明中说:“通过查看自然,我们可以从中学习并为汽车,飞机和潜艇提供新的设计。” “但是我们不仅仅是模仿自然。我们想了解工程或中央设计中未来使用的基本物理。”
研究人员将在11月24日在宾夕法尼亚州匹兹堡举行的美国物理学会流体动力学部第66届年会上介绍他们的发现。
Borazjani和Bottom打算通过研究不同类型的黄貂鱼的运动变化来扩展其研究。
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