用工程学控制湍流以心脏为灵感的管道液体能“顺流而动”
科技日报记者 张梦然 《自然》最新发表的顺流而动一项研究显示,以脉动方式泵送管道内的用工液体液体(类似于主动脉血流),或能提升工业液体输送效率,程学并有望降低能耗。控制 许多行业和家庭都需要使用管道输送液体或气体,湍流如输油或输气管道。心脏经过管道的为灵液体会遇到摩擦力,形成湍流,感的管道从而增加泵送这些液体所需的顺流而动能耗及成本。 为了控制这类湍流,用工液体奥地利科技学院的程学研究团队以主动脉血流为灵感设计了一种新方法。之前在管流中引入周期性脉动的控制尝试对降低湍流的作用很有限,研究人员引入了与心动周期中舒张期类似的湍流休息期方式,从而将阻力最多降低25%,心脏比稳定泵送的为灵管流节能约9%。 在一篇同时发表的新闻与观点文章中,英国格拉斯哥大学科学家安吉拉·布斯写道,“考虑到液体泵送约占欧盟全部能耗的15%,因此减少9%的泵送能耗或将极大地提升能效。” 评论表示,仍需开展更多研究才能让这类节能成为现实。同时应注意到的是,该研究中使用的流体性质可能与工业管流中使用的并不等同,而且这些实验使用的都是笔直的管道,或无法反映现实世界的所有系统。
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