Парадокс Грэя

[etcartman 23]

Заметил что продается относительно новая книжка http://www.delphinidae.ru/publ/6-1-0-22

и тут же прочитал несколько популярных статей, о том что парадокс упразднен и у дельфина просто мощный хвост и знатная силища. Не читал, но интересно, может быть кто то читал и интересуется.

Понятно, что дельфин как таковой с точки зрения CFD просто хорошо обтекаемое тело, отточенное природой. Но дохлый дельфин никаких особых чудес не демонстрирует, в том числе в особенностях пограничного слоя. Может быть секрет движения в том, что он меняет форму при движении таким образом, что турбулентный поток ориентирован всегда на его выталкивание вперед, помогая движению? Своего рода управляемый мышечно резонанс, дающий определенные энергетические преимущества.

Кто что думает по этому поводу? Возможно ли создание упрощенной тестовой конструкции, или численной модели, механически манипулируемой, которая имитирует данный эффект?

Изменено 26 апреля 2015 пользователем etcartman

[GOLF_stream 292]

Когда-то давно читал про дельфинов и развиваемую ими скорость. Вкратце примерно так:

Что касается скорости "быстрее корабля", когда дельфины плывут перед форштевнем судна и даже ускакивают вперед. Они просто удерживаются на волне, создаваемой корпусом. Волна движется со скоростью судна, дельфины на ней катаются, потом соскакивают в сторону или вперед.

Что касается обтекания тела дельфина. Дело не только в форме, но и в коже, и в подкожном слое. И в том, что дельфин живой. Так вот, живой дельфин может контролировать обтекание своего тела, обеспечивая ЛАМИНАРНОЕ течение практически вдоль всей поверхности тела. За счёт кожи и подкожного слоя. Именно ламинарное, а не турбулентное. На скоростях дельфина ламинарное обтекание эффективнее турбулентного.

А вот рыба-меч (самая быстрая рыба) наоборот своим носом-мечом рассекает воду перед туловищем, обеспечивая себе движение полностью в турбулентном потоке. На больших скоростях выгоднее двигаться внутри турбулентности.

[Leonid-Z88 74]

Самая быстрая рыба.Скорость около 100 км/ час

 

Когда нужно ускориться она складывается.Оперение выпускает лишь когда нужна управляемость.

Работает всё тело(она как волна)

 

 

В отличие от подавляющего большинства костистых рыб парусники и родственные виды семейств парусниковых и мечерылых эффективно используют турбулентность, то есть вода обтекает тело не послойно, как при ламинарном движении, а образуя быстрые завихрения, которые помогают им снижать сопротивление воды. Далеко выдающиеся заостренные выросты верхней и нижней челюсти позволяют добиться эффекта турбулентности на более низких скоростях. При этом ундулирующие (волнообразные) движения тела, являющиеся основным движителем, сосредоточены в области хвостового стебля. Амплитуда взмахов хвоста не очень высока, но имеет довольно большую частоту. Сразу за быстро движущейся рыбой идет слой быстрых завихрений — турбулентности, эффективность работы лопасти хвостового плавника в этой области значительно снижается, поэтому хвостовой плавник имеет форму двух узких, почти перпендикулярных основной оси тела плоскостей. Такие особенности строения обеспечивают максимально высокую скорость передвижения в водной среде. Кроме того, парусники и родственные виды семейств парусниковых и мечерылых не имеют плавательного пузыря: при такой скорости передвижения и перемещения в вертикальном направлении все системы газообмена не могут обеспечить поддержание давления в нём на оптимальном уровне, таким образом он мог бы являться только помехой — эти рыбы обладают отрицательной плавучестью, компенсируя это за счет несимметричности тела относительно горизонтальной плоскости (подъемная сила, как у крыла самолета) и мышечных усилий, или за счет наклонных плоскостей грудных и брюшных плавников при медленном движении. Все эти особенности анатомии и морфологии позволяют этим рыбам быть самыми быстрыми водными животными.

[etcartman 23]

Как то плохо понимаю, как подкожный слой может устранять турбулентность (исходя из теории).

Тушка имеет ту же кожу и тот же подкожный слой. Разная только темература и эластические свойства возможно.

Но таким образом парадокс Грэя может быть исследован с помощью каких то эластичных нагреваемых моделей?

Если дело в этом конечно же

[Leonid-Z88 74]

Даже приманка от турбулентности имеет волновое движение.

Он не устраняет турбулентность.Он к ней приспособился.

У него тело как волна работает.

После острого носа и обтекаемой головы поток срывается и начинается веселье.

Посмотри на приманку- которую от турбулентности колбасит и на движение рыбы.

Разницы особой нету.

[etcartman 23]

Турбулентность это не только конечно же пузырьки, волнообразное обтекание в данном случае - это оно и есть. то что животные активно управляют потоками - в принципе известный факт, даже упомянутый в википедии. вопрос каждый раз в технической стороне того или иного эффекта.

мне кажется что суть явления известного как парадокс Грэя именно в этом - в приспосабливаемости к дорожке Кармана. http://cfd.spbstu.ru/agarbaruk/c/document_library/DLFE-6886.pdf

а не подкожный жир и особое строение кожи .

 

ЗЫ Если у дедушки запросить геометрию дельфина например и использовать экспериментальные параметры обтекания, то сколько такой расчет займет в стандартной инженерной программе? Думаю что стандартными средствами там не обойтись - потому что это не поршни или какое то твердотельное движение, хотя там он довольно просто тоже пытается свести к упрощенной модели.

Изменено 27 апреля 2015 пользователем etcartman

[Jesse 958]

где-то читал недавно как за бугром пытались сделать (или максимально улучшить) что-то типа подводного квадрокоптера. Так они вообще отказались от пропеллеров, и сделали хреновину с органами управления наподобие ската. Намного экономичнее и быстрее стал. Интересное решение на мой взгляд:)