Китайские и корейские ученые смоделировали движения ската и действующие на него силы. Они пришли к выводу, что выступающие глаза и рот дают скату дополнительное гидродинамическое преимущество и облегчают плавание. В дальнейшем результаты работы могут быть адаптированы для создания водных транспортных средств нового поколения. Статья опубликована в журнале Physics of Fluids.
Плоские тела и гибкие грудные плавники делают скатов одними из самых успешных пловцов в природе. Однако ученых долгое время волновал вопрос о роли выступающих глаз и рта, которые, казалось бы, должны снижать гидродинамическую эффективность движений этих рыб.
Теперь китайские и корейские ученые смоделировали движения скатов и действующие на них силы. Оказалось, что выступающие объемные глаза и рот, вопреки ожиданиям, дают скатам гидродинамическое преимущество и облегчают передвижение. В ходе работы ученые создали компьютерную модель подвижного гибкого листа, имитирующего тело ската, а также воссоздали гармонические колебания, которые скаты используют во время плавания.
Оказалось, что выступающие части на переднем конце тела создают вихревые потоки, которые увеличивают отрицательное давление перед скатом. Кроме того, возникает дополнительный вихрь, который увеличивает разницу давлений над и под телом ската. В результате повышается тяга и увеличивается скорость перемещения. Наличие выступающих глаз и рта повышает общую эффективность движения более чем на 20,5% и 10,6% соответственно.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
