Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Fysik

Hvad glatter et objekt, så det vil bevæge sig let gennem en væske?

Der er flere måder at udjævne et objekt for at hjælpe det med at bevæge sig let gennem en væske, hver med deres egne fordele og applikationer:

1. Aerodynamisk/hydrodynamisk design:

* strømlining: Dette involverer at forme genstanden for at reducere træk ved at minimere turbulens. Dette opnås af:

* tilspidsende: Reduktion af tværsnittet af objektet fra forreste til ryg.

* krumning: Brug af glatte kurver i stedet for skarpe kanter eller vinkler.

* førende: At designe en afrundet forkant for glat at opdele væskestrømmen.

* bagkant: Oprettelse af en konisk bagkant, der reducerer turbulensen bag genstanden.

* strømline eksempler: Flyvinger, fisk, ubåde, kugletog og endda racerbiler.

2. Overfladebehandlinger:

* polering: Dette involverer at skabe en glat, skinnende overflade for at reducere friktion mellem objektet og væsken.

* overfladebelægninger: Anvendelse af belægninger som Teflon eller andre lavfriktionsmaterialer kan reducere træk betydeligt.

* overfladeteksturer: Overraskende kan tilføjelse af visse strukturer (som huler på en golfbold) undertiden * reducere * trække ved at manipulere væskestrømmen.

3. Fluid Dynamics -teknikker:

* grænselagskontrol: Dette involverer manipulering af væskestrømmen langs objektets overflade for at reducere træk. Teknikker inkluderer:

* Sugning: Fjernelse af væske fra grænselaget for at reducere adskillelse.

* blæser: Injektion af væske i grænselaget for at reducere adskillelse.

* Aktiv kontrol: Brug af aktuatorer til aktivt at kontrollere strømmen over overfladen.

4. Andre faktorer:

* Materiale: Materialet på objektet kan også påvirke dets evne til at bevæge sig gennem en væske. For eksempel vil et glat, stift materiale som metal generelt bevæge sig lettere end et porøst eller ru materiale.

* Størrelse og form: Størrelsen og formen på objektet spiller en afgørende rolle i bestemmelsen af, hvor meget træk den oplever.

Den bedste tilgang til udjævning af et objekt afhænger af den specifikke anvendelse og det ønskede resultat. For eksempel kan en flyving muligvis have brug for en kompleks, strømlinet form, mens en nedsænket rørledning kan drage fordel af en glat overfladebelægning.

Varme artikler