Une image radiographique du système de stockage de mucus d'une loche, et un diagramme schématique démontrant comment le lubrifiant est sécrété dans la configuration des auteurs. Crédit :Hyung Jin Sung
Les cargos longue distance perdent une quantité importante d'énergie en raison de la friction des fluides. Se pencher sur les mécanismes de réduction de la traînée utilisés par la vie aquatique peut fournir une inspiration sur la façon d'améliorer l'efficacité.
Les poissons et les algues sécrètent une couche de mucus pour créer une surface glissante, réduisant leur friction lorsqu'ils se déplacent dans l'eau. Un moyen potentiel d'imiter cela consiste à créer des surfaces infusées de lubrifiant recouvertes de cavités. Comme les cavités sont continuellement remplies de lubrifiant, une couche est formée sur la surface.
Bien que cette méthode ait déjà fait ses preuves, réduire la traînée jusqu'à 18%, la physique sous-jacente n'est pas entièrement comprise. Dans la revue Physique des fluides , des chercheurs du Korea Advanced Institute of Science and Technology et de l'Université des sciences et technologies de Pohang ont effectué des simulations de ce processus pour aider à expliquer les effets.
Le groupe a examiné la vitesse moyenne d'un cargo avec des propriétés matérielles réalistes et a simulé son comportement dans diverses configurations de lubrification. Spécifiquement, ils ont surveillé les effets de la zone ouverte des cavités remplies de lubrifiant, ainsi que l'épaisseur des couvercles des cavités.
Ils ont constaté que pour les grands espaces ouverts, le lubrifiant s'étale plus qu'il ne le fait avec des zones ouvertes plus petites, conduisant à une surface plus glissante. D'autre part, l'épaisseur du couvercle n'a pas beaucoup d'effet sur la barbotine, bien qu'un couvercle plus épais crée une couche d'accumulation de lubrifiant plus épaisse.
"Notre étude de l'hydrodynamique d'une couche de lubrifiant et de la manière dont elle entraîne une réduction de la traînée avec une surface glissante dans une configuration de base a fourni un aperçu significatif des avantages d'une surface imprégnée de lubrifiant, " dit Hyung Jin Sung, un auteur sur le papier.
Maintenant qu'ils ont travaillé sur l'optimisation de la conception de la sécrétion de lubrifiant, les auteurs espèrent qu'il pourra être mis en œuvre dans des véhicules marins réels.
« Si les paramètres de conception actuels sont adoptés, le taux de réduction de traînée augmentera considérablement, " dit Sung.