science >> Wetenschap >  >> Chemie

Door poreus materiaal kunnen autonome onderwatervoertuigen verder reizen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Aangezien de meeste autonome onderwatervoertuigen hun eigen energie moeten dragen bij het werken onder water, variabele methoden worden meestal gebruikt om het uithoudingsvermogen te verbeteren, zoals elektronische apparatuur met een laag vermogen, efficiënte voortstuwingsmethode en vormontwerp met lage weerstand.

In een studie gepubliceerd in Oceaantechniek , een team van het Centre of Marine Information Technology and Engineering van het Shenyang Institute of automation (SIA) van de Chinese Academie van Wetenschappen heeft een methode voorgesteld om het uithoudingsvermogen van autonome onderwatervoertuigen te verbeteren. Door poreuze media als oppervlaktelaag van drukschaal te gebruiken en de weerstand te verminderen, autonoom onderwatervoertuig kan verder "zwemmen" zonder zijn vorm en batterijcapaciteit te veranderen.

De onderzoekers in deze studie hebben onderzoek gedaan naar de mechanische eigenschappen en het weerstandsreductiemechanisme van autonome onderwatervoertuigen met behulp van poreus materiaal, en voerde voorbereidende vergelijkende tests uit.

Met Renus100AUV en SUBOFF als onderzoeksobject, ze voerden simulatie- en vergelijkingstests uit onder meerdere omstandigheden. De resultaten toonden aan dat de dikte van poreus mediamateriaal en de poreuze viscositeitscoëfficiënt nauw verband houden met de weerstand van autonome onderwatervoertuigen.

De weerstand neemt toe met de toename van de poreuze viscositeitscoëfficiënt en dikte van het poreuze materiaal. Als we het voorbeeld nemen van REMUS100AUV die met 1,54 m/s vaart, wanneer de poreuze viscositeitscoëfficiënt ongeveer 830kg/m3s is, de weerstand van REMUS100 ligt relatief dicht bij de testwaarde. Wanneer de poreuze viscositeitscoëfficiënt minder is dan 830kg/m3s, de weerstand zal kleiner zijn dan de testwaarde. En de weerstand van Remus100AUV neemt af met de afname van de poreuze viscositeitscoëfficiënt.

Simulatie- en experimentele resultaten toonden aan dat poreus materiaal de oppervlaktevloeistofkenmerken van autonoom onderwatervoertuig kan veranderen, en onder bepaalde voorwaarden, poreuze materialen die aan het oppervlak van het onderwatervoertuig zijn bevestigd, kunnen inderdaad de weerstand van autonome onderwatervoertuigen verminderen, zodat het zijn eigen uithoudingsvermogen onder dezelfde omstandigheden verder kan verbeteren.