Langeafstandsvrachtschepen verliezen een aanzienlijke hoeveelheid energie door vloeistofwrijving. Kijken naar de mechanismen voor het verminderen van weerstand die door het waterleven worden gebruikt, kan inspiratie bieden voor het verbeteren van de efficiëntie.

Vis en zeewier scheiden een laagje slijm af om een ​​glad oppervlak te creëren, het verminderen van hun wrijving als ze door water reizen. Een mogelijke manier om dit na te bootsen is door het creëren van met smeermiddel doordrenkte oppervlakken bedekt met holtes. Omdat de holtes continu worden gevuld met het smeermiddel, een laag wordt gevormd over het oppervlak.

Hoewel eerder is aangetoond dat deze methode werkt, vermindering van weerstand tot 18%, de onderliggende fysica wordt niet volledig begrepen. In het journaal Fysica van vloeistoffen , onderzoekers van het Korea Advanced Institute of Science and Technology en Pohang University of Science and Technology voerden simulaties uit van dit proces om de effecten te helpen verklaren.

De groep keek naar de gemiddelde snelheid van een vrachtschip met realistische materiaaleigenschappen en simuleerde hoe het zich gedraagt ​​onder verschillende smeeropstellingen. specifiek, ze bewaakten de effecten van het open gebied van de met smeermiddel gevulde holtes, evenals de dikte van de holtedeksels.

Ze ontdekten dat voor grotere open gebieden, het smeermiddel verspreidt zich meer dan bij kleinere open gebieden, wat leidt tot een gladder oppervlak. Anderzijds, de dekseldikte heeft niet veel invloed op de slip, hoewel een dikker deksel wel een dikkere smeermiddelopbouwlaag creëert.

"Ons onderzoek naar de hydrodynamica van een smeermiddellaag en hoe dit resulteert in een vermindering van weerstand met een glad oppervlak in een basisconfiguratie, heeft een aanzienlijk inzicht gegeven in de voordelen van een met smeermiddel doordrenkt oppervlak, " zei Hyung Jin Sung, een auteur op papier.

Nu ze hebben gewerkt aan het optimaliseren van het ontwerp van de smeermiddelafscheiding, de auteurs hopen dat het kan worden geïmplementeerd in echte scheepsvoertuigen.

"Als de huidige ontwerpparameters worden aangenomen, de luchtweerstandsreductie zal aanzienlijk toenemen, ' zei Sung.