طراحی و ساخت یک سطح فراآبگریز جهت کاهش نیروی پسا با الهام از طبیعت

کاهش نیروی پسا در اجسام غوطهور در سیال، همواره مورد توجه بوده است، چرا که کاهش مصرف انرژی و در نتیجه کاهش آلودگی هوا و دستیابی به سرعت های بالاتر را به دنبال خواهد داشت. هدف این پژوهش، کم کردن نیروی پسای اصطکاکی1 وارد بر یک ورقه آلومینیوم 1050، از طرف آب است . روشی که در این پژوهش دنبال شده است و اصلاحاتی که بر روی ورقه آلومینیوم صورت گرفته، در واقع الهام گرفته شده از طبیعت و حیواناتی نظیر کوسه و پنگوئن است. در طراحی و ساخت نقشهای ریز روی سطح، سعی شده است که تا حد امکان، مشابه وضعیت پوست این حیوانات بازسازی صورت گیرد. سطح آبگریز پوست این حیوانات با رنگ فراآبگریز2 و شیارهای3 پوست، با شیارهایی که با دستگاه لیزر بر روی قطعه به وجود آمده است، شبیه سازی شده است. همچنین یک لایه میانی هوا با استفاده از حبابهایی که حین الکترولیز آب تشکیل میشود، به منظور بهره گیری از سازوکاری مشابه سازوکار کاهش پسای پنگوئن حین جهش به بیرون از آب، در سطح ایجاد شده است. در 7 حالت مختلف بر روی ورقه ها تست نیروی پسای گرفته شده و از روی تحلیل این داده ها، نتایج قابل توجهی در زمینه کاهش پسای اجسام شناور در آب به دست آمده است. در حالتی که تمام این روشها (شیار زدن و آبگریزی و الکترولیز) ترکیب شود، در عدد رینولدز 3 1x5× کاهش 22 درصدی نیروی پسا مشاهده شد که درصد قابل توجهی است.