Sposób na opór

Oddziaływania chaotyczne to zagadnienie z którym rozwój nauki i technologii nie może sobie dotąd poradzić. Żadna teoria, ani moc obliczeniowa nie pozwala na przykład na przewidywanie ruchu cząstek wody w fali rozbijającej się o brzeg, czy zawirowań przepływu powietrza na styku z powierzchnią pojazdu podczas ruchu. Przynajmniej tak było do tej pory, ponieważ naukowcy z Uniwersytetu Melbourne deklarują, że stworzyli model pozwalający przewidywać zachowanie powietrza przy powierzchni poruszających się pojazdów.

Ograniczanie oporu powietrza polega dziś głównie na dobieraniu odpowiedniego kształtu karoserii samochodu, czy kadłuba samolotu lub statku. Tymczasem to chaotyczny ruch powietrza (lub wody) na styku z poruszającym się ciałem jest obecnie głównym czynnikiem hamującym. Ludzka technika dopiero niedawno podjęła próby skopiowania doskonałych w tym względzie rozwiązań natury, jak skóra rekinów lub delfinów. Kostiumy dla pływaków wzorowane na rekiniej skórze pozwoliły nawet na ustanowienie nowych rekordów sportowych. Takie drobne sukcesy były jednak raczej efektem metody prób i błędów, lub kopiowania gotowych rozwiązań przyrody bez zrozumienia ich działania. Być może teraz się to zmieni, jeśli teoria zespołu naukowców z Wydziału Inżynierii Mechanicznej pod kierunkiem Ivana Marusica zostanie wykorzystana w praktyce.

Modele pozwalające symulować zawirowania w obszarze styku gaz (ciecz) - ciało stałe mogą być przełomem technologicznym. Dość powiedzieć, że w przypadku lotnictwa opór powietrza jest odpowiedzialny aż za połowę zużywanego paliwa. Nawet więc niewielkie jego zmniejszenie to poważne oszczędności: mniejsze koszty, mniejsza emisja dwutlenku węgla, itd.

Rozwiązanie na pewno zresztą szybko zostanie wykorzystane nie tylko w przemyśle lotniczym, ale i samochodowym, kosmicznym, czy wreszcie w sporcie. Inne możliwe obszary jego zastosowania to hydraulika (mniejszy opór wody, czy ropy przy tłoczeniu rurami), lepsze modele meteorologiczne i lepsze prognozy pogody, zapewne jeszcze wiele innych.

Artykuł na ten temat został przyjęty do publikacji przez magazyn Science. Jeśli model stworzony przez australijskich naukowców jest naprawdę dobry, zapewne dość szybko zobaczymy gotowe rozwiązania w przemyśle. Inżynierowie od dawna na to czekają.

opór powietrza zawirowania przepływu opływowość Ivan Marusic University of Melbourne