Credito:City University London
Un recente studio di ricerca condotto da City, Il professor Christoph Bruecker dell'Università di Londra e il suo team hanno rivelato come le pinne microstrutturate sulle piume di gufo consentono un volo silenzioso e potrebbero mostrare la strada da seguire per ridurre il rumore degli aerei in futuro.
Il professor Bruecker è la cattedra di ricerca della Royal Academy of Engineering della città in rilevamento e controllo del flusso ispirati alla natura per il trasporto sostenibile e la cattedra di Sir Richard Olver BAE Systems per l'ingegneria aeronautica.
Il suo team ha pubblicato le sue scoperte sulla rivista Institute of Physics, Bioispirazione e Biomimetica in un articolo intitolato "Effetto di rotazione del flusso e controllo laminare mediante la curvatura 3D delle dentellature del bordo d'attacco dell'ala del gufo".
La loro ricerca delinea la loro traduzione dei dati dettagliati della geometria 3D di tipici esempi di piume di gufo forniti dal professor Hermann Wagner dell'Università RWTH di Aachen (Germania) in un profilo aerodinamico biomimetico per studiare l'effetto aerodinamico sui filamenti speciali sul bordo anteriore delle piume .
I risultati mostrano che queste strutture funzionano come array di alette che ruotano coerentemente la direzione del flusso vicino alla parete aerodinamica e mantengono il flusso più a lungo e con maggiore stabilità, evitando turbolenze.
Credito:City University London
Il team di ricerca di City è stato ispirato dalla complessa geometria 3D delle estensioni lungo la parte anteriore delle piume del gufo, ricostruita dal professor Wagner e dal suo team in studi precedenti utilizzando scansioni micro-TC ad alta risoluzione.
Credito:City University London
Dopo essere stato trasferito in un modello di forma digitale, le simulazioni di flusso attorno a quelle strutture (usando la fluidodinamica computazionale) hanno chiaramente indicato la funzione aerodinamica di queste estensioni come finlet, che invertono la direzione del flusso in modo coerente.
Questo effetto è noto per stabilizzare il flusso su un profilo alare ad ala spazzata, tipico dei gufi mentre sbatte le ali e plana.
Utilizzando studi di flusso in un tunnel d'acqua, Professor Bruecker, ha anche dimostrato l'ipotesi di inversione del flusso in esperimenti con un modello a finlet allargato.
Credito:City University London
La sua squadra era sorpresa che invece di produrre vortici, le alette fungono da sottili alette di guida grazie alla loro speciale curvatura 3D. La disposizione regolare di tali alette sopra l'apertura alare quindi ruota la direzione del flusso vicino alla parete in modo uniforme e coerente.
Il team prevede di utilizzare una realizzazione tecnica di un tale modello di profilo alare ad ala spazzata in una galleria del vento anecoica per ulteriori test acustici. Il risultato di questa ricerca si rivelerà importante per la futura progettazione dell'ala laminare e ha il potenziale per ridurre il rumore degli aerei.
Credito:City University London
