上海交通大学发明一种全新“软尾减阻”法

 
 
上海交通大学发明一种全新“软尾减阻”法  
 

上海交通大学船舶海洋与修建工程学院副传授田新亮研究小组在一项研究中首次提出一种全新减阻要领—“软尾减阻”，并通过精良的尝试举办证实。克日，该研究成就作为“编辑推荐”亮点论文颁发于《物理评论快报》。

如何有效减小举动物体所受流体阻力是一个经典的物理问题，也是对流体工程装备机能的重要考量。为了实现减阻、增速、节能之目标，人们把车辆设计成流线外形，为船舶加装了球鼻艏，在高尔夫球外貌添加了很多凹坑……那么，是否有其他不改变物体自身布局，就能有效减小流体阻力的要领呢？

多年前，田新亮在研究薄板活动问题时，看到随风飘动的裙摆，萌生了给钝体“穿上披风”来减阻的奇想，即“软尾减阻”。如今，这个看似异想天开的想法正在逐渐成为现实。

据悉，田新亮小组回收尝试要领慢慢证实了“软尾减阻”意料，并成立理论模子深入探讨其背后的物理机制。研究人员搭建了竖直活动肥皂膜尝试系统“SJTU-FILM”，实现了瞄准二维流场的不变模仿；又在实验了多种柔性质料后，乐成结构了“刚性平板-柔性细丝”耦合系统并将其置入“SJTU-FILM”中，形象地模仿了“穿戴披风”的钝体在流场中举动的场景。同时，为了确保得到高质量的尝试数据，他们还自行研制了精度高达0.01毫克的测力装置，发现了持续调理柔性细丝长度的要领，乐成实现了在不间断肥皂膜活动条件下的持续不变丈量。

“这项研究表白，给一个平板‘穿上’其2.3倍长度的‘披风’，减阻结果最高可达10%。”该论文通讯作者田新亮汇报《中国科学报》，研究人员还惊喜地发明，雷同的减阻现象不变存在于较宽的流速范畴内，且对细丝的刚度不太敏感。他强调，该研究依然只是揭开了“软尾减阻”这一新型流固耦合问题的冰山一角，等候在不久的未来，有更具体深入的理论和数值研究来展现其深条理的物理机制，直至实现工程应用。

相关论文信息：https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.125.034502

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