Новости космоса и технологий. » Физика » Реактивный движитель Squid может улучшить конструкцию подводных роботов, аппаратов

Реактивный движитель Squid может улучшить конструкцию подводных роботов, аппаратов

Опубликовал: Admin, 4-11-2020, 01:01, Физика, 26, 0

Реактивный движитель Squid может улучшить конструкцию подводных роботов, аппаратов

Кальмары и другие головоногие моллюски используют форму реактивного движения, которая недостаточно изучена, особенно когда речь идет об их гидродинамике в условиях турбулентного потока. Раскрытие их секретов может помочь создать новые конструкции для подводных роботов и транспортных средств, которые должны работать в этой среде.

Исследователи из Шотландии, США и Китая изучают фундаментальный механизм, лежащий в основе импульсного- кальмаров. реактивный движитель . В Физика жидкостей , группа описывает свое численное исследование реактивного движения головоногих моллюсков с турбулентным потоком, рассматриваемым впервые. Среди своих открытий они обнаружили, что производство тяги и эффективность недооцениваются в ламинарных или нетурбулентных потоках.

Модель для этого исследования - двухмерный пловец, похожий на кальмара, который имеет гибкое тело в мантии с барокамерой и соплом, которое служит входом и выходом воды. Внешняя сила, имитирующая кальмар сокращение мышцы, наносится на гибкую мантийную поверхность модели.

«В результате внутренний объем тела уменьшается, и вода внутри камеры выбрасывается, образуя струйный поток», - сказал Ян Луо, один из авторов и научный сотрудник Университета Стратклайд в Глазго, Шотландия. «Кальмар выталкивается вперед сильной струей в противоположном направлении, затем мантия автоматически надувается в результате накопленной упругой энергии. Во время надувания мантии вода всасывается в камеру и выбрасывается во время следующего сдувания мантии».

Реактивное движение может быть более эффективным, если турбулентный поток считается, по словам Луо. Группа также обнаружила нарушающую симметрию неустойчивость вихрей вокруг струйного аппарата, который испускает струи воды после нескольких непрерывных циклов струи.

«Это может помочь лучше понять, почему плавание рывком и берегом используется молодыми и взрослыми кальмарами, которые действуют в турбулентных потоках чаще, чем вылупившиеся детеныши кальмаров, которые работают в ламинарных потоках», - сказал Луо.

Помимо реактивного движения, молодые и взрослые кальмары также довольно часто полагаются на колебания плавников на голове при плавании. Группа обнаружила, что этот стиль взрыва и выбега может помочь кальмарам избежать нарушающей симметрию нестабильности окружающего вихря потока, которая может вызвать снижение тяги и эффективности.

«Результаты нашей работы о механизме нарушающей симметрию нестабильности служат руководством для проектирования подводных роботов и транспортных средств, вдохновленных кальмарами», - сказал Луо. «Непрерывное реактивное движение может быть неблагоприятным, и необходимы конкретные меры для смягчения эффекта этой нестабильности при проектировании подводных аппаратов или движителей с реактивным движением посредством активного контроля деформации тела, чтобы изменить эволюцию внутренней структуры вихрей».

Увидим ли мы в ближайшее время новые подводные лодки с реактивным двигателем?

«На данный момент трудно определить», - сказал Луо. «Но как относительно менее изученная форма подводной силовой установки, она выгодна с точки зрения простого механизма для эффективного мгновенного покидания и высокой маневренности. Это делает ее многообещающей для интеграции с типичным двигателем Силовой установкой Для достижения маневренности по требованию. . "


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии