Τα ιπτάμενα φίδια έμπνευση για αποδοτικότερη αιολική ενέργεια

0
16

Η ακριβής κατανόηση του τρόπου με τον οποίο πετάνε τα ιπτάμενα φίδια μπορεί να βοηθήσει τους επιστήμονες να βελτιώσουν τις αεροδυναμικές τεχνολογίες, συμπεριλαμβανομένων των ανεμογεννητριών που εκμεταλλεύονται την αιολική ενέργεια.

Τρία φίδια του είδους Chrysopelea, ενδημικά της νοτιανατολικής και νότια Ασίας μπορούν να πετάξουν σε ύψος 30 μέτρων. Τα συγκεκριμένα φίδια κυριολεκτικά εκτοξεύονται από κλαδιά δέντρων, περιστρέφουν τα πλευρά φέρνοντας το σώμα τους σε επίπεδη θέση και στη συνέχεια κινούνται πλευρικά όταν πετούν, σαν να κολυμπούν στον αέρα.

Ερευνητές του Πανεπιστημίου George Washingtonαναφέρουν ότι “τουλάχιστον 30 είδη ζώων έχουν εξελίξει την ικανότητα της “ανεμοπλοΐας”, αλλά το ιπτάμενο φίδι είναι το μοναδικό που δεν χρησιμοποιεί “βοηθήματα” -όπως είναι τα φτερά- και που μετακινείται με τον ίδιο τρόπο στη γη, το νερό και τον αέρα”.

Ο τρόπος πτήσης του ιπτάμενου φιδιού μπορεί να δώσει απαντήσεις σε πραγματικά προβλήματα μηχανικής. Η ερευνητική ομάδα του Πανεπιστημίου υπό την Λορένα Μπάρμπα, καθηγήτρια μηχανικής και αεροδιαστημικής, χρησιμοποίησε μαθηματικά μοντέλα υδροδυναμικής για να μελετήσει την αεροδυναμική των ιπτάμενων φιδιών.

Με βάση τα μαθηματικά μοντέλα οι ερευνητές κατασκεύασαν φυσικά μοντέλα των φιδιών και τα υπέβαλαν σε πειράματα σε μια αεροδυναμική σήραγγα για να μετρήσουν δεδομένα όπως η δύναμη ανύψωσης. Εκεί ανακάλυψαν κάποια ενδιαφέροντα πράγματα:

Οι επιστήμονες ανέμεναν αύξηση της αεροδυναμικής ανύψωσης του φιδιού σε αντιστοιχία με τη γωνία προσβολής (τη γωνία που δημιουργεί το προφίλ και η τροχιά της πτήσης) και στη συνέχεια την απότομη πτώση της κατόπιν μιας περιόδου στασιμότητας.

Ωστόσο, η ανύψωση αυξάνεται στη γωνία των 30 μοιρών, εκτοξεύεται στη γωνία των 35 μοιρών και στη συνέχεια μειώνεται σταδιακά και όχι απότομα. Το εύρημα αυτό σημαίνει ότι τα φίδια έχουν ένα μηχανισμό ενίσχυσης της ανύψωσής τους για να λάβουν επιπλέον ώθηση.

Προσεκτικότερη εξέταση των μαθηματικών μοντέλων έδειξε ότι σε ορισμένες γωνίες αιώρησης, τα φίδια “παράγουν” μεγαλύτερη ώθηση. Αυτό συμβαίνει διότι σε αυτές τις γωνίες μικροί αεροστρόβιλοι γύρω από τα φίδια τους δίνουν προστιθέμενη αναρρόφηση και ανύψωση.

“Η κατανόηση των υδροδυναμικών μηχανισμών αυτής της μορφής μπορεί να μας οδηγήσει στο σχεδιασμό αέριων ροών διαφορετικού τύπου που θα βελτιώσουν την εκμετάλλευση της αιολικής ενέργειας ή θα οδηγήσουν στην κατασκευή διαφορετικών ανεμογεννητριών” εκτιμούν οι επιστήμονες.

“Οι εφαρμογές μπορεί να είναι ποικίλες και αναπάντεχες” προσθέτουν.

Την αεροδυναμική των ιπτάμενων φιδιών μελετούν και στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Βιρτζίνια.

econews

Σχόλια