新设计!降低船舶上建空气阻力

瑞典查尔姆斯理工大学的一个研究小组推出了一种新设计,可以将船舶的空气动力阻力降低7.5%,该设计的核心是康达效应(Coanda effect),可用于现有和新设计船舶。

在航运业,空气阻力的主要来源之一是船舶上层建筑的方形结构面,该研究小组推出的新设计在该区域周围应用了康达效应。

据查尔姆斯博士后研究员介绍:“通过在船舶上层建筑上创建具有凸起边缘的设计,并允许高度压缩的空气流经喷射槽,康达效应使船体上的气压得到平衡,同时又能大幅降低空气阻力,使船舶更加节能。”

受航空业使用的空气动力学技术的启发,该设计被认为与未来的风帆航运有特别关联。以前,相较于船舶在水中的阻力,空气动力效应并不受重视。

研究人员声称,该设计为以风帆为动力的大型货船奠定了基础,因为风帆动力船更易受到空气动力阻力的影响。

此外,该技术还可以使直升机在船上的起飞和降落更具安全性。湍流通常是在空气从船舶的上层建筑流下时产生的,这会破坏直升机的稳定性。由于飞行员在船上起飞降落的位置非常精确,因此存在重大风险。虽然目前有一些用于降低风险的措施,但效果都不是很明显。

研究人员称,由于新设计会对风向产生影响,因此可以抑制湍流。

据了解,康达效应亦称附壁作用或柯恩达效应,以罗马尼亚发明家亨利·康达的名字命名,他在1910年左右首次认识到该现象在飞机设计中的实际应用。流体(水流或气流)由偏离原本流动方向,改为随着凸出的物体表面流动的倾向。当流体与它流过的物体表面之间存在表面摩擦时(也可以说是流体粘性),只要曲率不大,流体就会顺着该物体表面流动。这种力在轻质物体上体现得非常明显,如汤勺,但对于大型飞机来说,比重并不是很大。

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