Для исследования эффектов у Университета Твенте есть уникальная установка ‘Тейлора Коуетта’, способная к созданию полностью развитого турбулентного течения. Эта машина состоит из двух больших цилиндров с промежуточной жидкостью. Когда внутренний цилиндр станет быстрым, введенные пузыри будут прижаты к поверхности, точно так же, как они делают в корпусе судна.
В поверхности цилиндра они начинают влиять на сопротивление. Эта установка позволяет ученым искать соответствующие параметры в эффективном воздушном смазывании.С четырьмя процентами воздуха в воде сокращение 40 процентов выполнимо в экспериментальной установке, используя большой, пузыри размера миллиметра. Добавляя крошечную сумму ‘сурфактанта’, ученые смогли изменить поверхностное натяжение между пузырями и водой, и они могли изменить размеры пузыря.
Другие свойства, как скорость потока и плотность, были сохранены тем же самым. Каков был результат?
В среднем пузыри становятся намного меньшими, потому что сурфактант предотвращает встречу пузырей, соединение, формируя большие пузыри. В турбулентном течении у пузыря есть однородное распределение и кроме того, они не будут прижаты к поверхности. С, снова, четыре процента воздуха, который находится в микроскопических пузырьках теперь, есть сокращение на четыре процента: нет никакого чистого воздушного смазывания в корпусе судна.
Рубен Фершооф: «Из предыдущих экспериментов мы знали, что непрочные пузыри работают хорошо, но никоим образом мы не ожидали резкого различия как это.Делая эксперименты в реальных турбулентных течениях, а не в упрощенной ситуации медленных и потока laminary, результат этого исследования непосредственно применим в военно-морском секторе. Для того, чтобы уменьшить лобовое сопротивление в трубопроводах, эксперименты также обеспечивают ценное новое понимание.Исследование было проведено в Физике группы Жидкостей профессора Детлефа Лохзе.
Эта группа – часть СТОЛОВОЙ ГОРЫ UT + Институт Нанотехнологий. Исследование финансируется голландским Технологическим Фондом STW и голландским Фондом для Исследования Зада в области Вопроса (FOM).