Crédito:City University London
Un estudio de investigación reciente realizado por la ciudad, El profesor Christoph Bruecker de la Universidad de Londres y su equipo han revelado cómo las aletas microestructuradas en las plumas de los búhos permiten un vuelo silencioso y pueden mostrar el camino a seguir para reducir el ruido de los aviones en el futuro.
El profesor Bruecker es presidente de la Real Academia de Investigación de Ingeniería de la ciudad en detección inspirada en la naturaleza y control de flujo para el transporte sostenible y presidente de Sir Richard Olver BAE Systems para ingeniería aeronáutica.
Su equipo ha publicado sus descubrimientos en la revista Institute of Physics, Bioinspiración y biomimética en un artículo titulado "Efecto de giro de flujo y control laminar por la curvatura 3D de las estrías del borde de ataque del ala de búho".
Su investigación describe su traducción de los datos geométricos tridimensionales detallados de ejemplos típicos de plumas de búho proporcionados por el profesor Hermann Wagner en la Universidad RWTH Aachen (Alemania) en un perfil aerodinámico biomimético para estudiar el efecto aerodinámico en los filamentos especiales en el borde de ataque de las plumas. .
Los resultados muestran que estas estructuras funcionan como conjuntos de aletas que giran coherentemente la dirección del flujo cerca de la pared aerodinámica y mantienen el flujo durante más tiempo y con mayor estabilidad. evitando turbulencias.
Crédito:City University London
El equipo de investigación de la ciudad se inspiró en la compleja geometría tridimensional de las extensiones a lo largo de la parte frontal de las plumas del búho, reconstruidas por el profesor Wagner y su equipo en estudios previos utilizando escáneres de micro-TC de alta resolución.
Crédito:City University London
Después de ser transferido a un modelo de forma digital, las simulaciones de flujo alrededor de esas estructuras (utilizando dinámica de fluidos computacional) indicaron claramente la función aerodinámica de estas extensiones como aletas, que giran la dirección del flujo de manera coherente.
Se sabe que este efecto estabiliza el flujo sobre un perfil aerodinámico del ala barrida, típico de los búhos mientras aletean y se deslizan.
Usando estudios de flujo en un túnel de agua, Profesor Bruecker, también demostró la hipótesis del cambio de flujo en experimentos con un modelo de aletas agrandado.
Crédito:City University London
Su equipo se sorprendió de que en lugar de producir vórtices, las aletas actúan como aletas guía delgadas debido a su curvatura especial en 3-D. Por lo tanto, la disposición regular de tales aletas sobre la envergadura del ala cambia la dirección del flujo cerca de la pared de una manera suave y coherente.
El equipo planea utilizar una realización técnica de un patrón de perfil aerodinámico de ala en flecha en un túnel de viento anecoico para más pruebas acústicas. El resultado de esta investigación demostrará ser importante para el futuro diseño de ala laminar y tiene el potencial de reducir el ruido de los aviones.
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