近年来,围绕着湍流的控制方法,一直都是物理学和工程学等领域的研究热点之一。但是,其中至今仍未被很好解决的关键问题,就是有关湍流控制的基础理论和实际方法如何统一的问题。近日,一组来自美国麻省理工学院的研究人员在综合“实验”和“模拟”两种方法的基础上,提出了一种全新的、能够控制湍流性质的方法。
据了解,这种方法的研究主要基于一种名叫“旋涡抑制”的物理现象。当湍流流体的旋涡被抑制或消耗掉时,流体的湍流性质就会受到明显的控制。但这种“旋涡抑制”现象的具体原理一直未被完全理解。
此次研究团队在现有的实验数据基础之上,通过大量的“数值模拟”发现了这种现象的奥秘所在。他们发现,当流体中的旋涡以一定的速率旋转时,它们会发生一种“非线性相互作用”,进而异常耗散能量,这种异常耗散现象就是“旋涡抑制”现象的实质。
基于这一理论,研究团队设计出了一种全新的、能够实现湍流控制的方法。他们使用一种特制的材料,以过程的方式来消耗不利于旋涡抑制的湍流流体中的能量,从而达到控制湍流性质的目的。据统计,这种方法在实验中取得了不错的效果,能够显著改善湍流流体的流动性能,提高了流体的传递效率和能量利用率。
值得一提的是,这种方法的应用千变万化,在化学、石油、能源等领域中都具有广阔的应用前景。相信这种全新的、能够控制湍流性质的方法,将会成为近年来湍流控制研究领域的一大亮点和突破。
了解更多有趣的事情:https://blog.ds3783.com/