En mere jævn tur over oprørt vand

Sejlads gennem uroligt vand kan være en spændende, men fysisk udmattende oplevelse. Nu tager forskere ved Utah State University's Splash Lab skridt mod designet af en oppustelig speedbåd, der absorberer bølgeenergi og giver passagererne en mere jævn kørsel.

Deres resultater blev for nylig offentliggjort i Journal of Fluid Mechanics , og for første gang demonstrere de unikke forskelle i vandpåvirkningsadfærd af stive og elastiske legemer.

"Stive og elastiske materialer interagerer med vandoverfladen helt anderledes, " sagde Randy Hurd, en ph.d.-kandidat ved USU og hovedforfatter på undersøgelsen. "Når en elastisk krop rammer overfladen, materialet deformeres og svinger betydeligt, hvilket ændrer vandpåvirkningsfysikken sammenlignet med en stiv krop."

Hurds team brugte højhastighedskameraer til at optage elastomere kugler, der falder ned i en tank med vand. Klokken 2, 000 billeder i sekundet, optagelserne afslørede de unikke stænkgardiner og luftfyldte hulrum, der dannes efter stød. Gruppen brugte billederne til at spore positionen og deformationen af ​​de elastiske kugler for at forstå, hvordan energi overføres fra vandet til materialet. Ved at analysere resultaterne, Hurd siger, at hans team nøjagtigt kan forudsige vandinteraktionsadfærden baseret på typen af ​​blødt materiale og dets hastighed.

"At være i stand til at forudsige vandinteraktion fra et materialeperspektiv er et vigtigt første skridt i forståelsen af, hvilke materialetyper der ville være bedst til at udvikle et oppusteligt vandfartøj, der er i stand til at give en jævnere tur over en hakket overflade, sagde Hurd.

Resultaterne er især nyttige for den amerikanske flåde og andre agenturer, der installerer vandfartøjer i hård sø. Splash Lab-teamet arbejdede sammen med United States Office of Naval Research i Newport, R.I., og med den kendte materialeforsker Dr. Allan Bower ved Brown University.