La science médico-légale comprend l'analyse des projections de sang impliquées dans les blessures par balle, mais les questions scientifiques sur le rôle détaillé des fluides dans ces situations restaient en suspens.

Pour rechercher des réponses sur la façon dont les gouttelettes de sang provenant d'une blessure par balle peuvent changer de direction en vol, Des chercheurs de l'Université de l'Illinois à Chicago et de l'Iowa State University ont exploré l'influence des gaz propulseurs sur les projections de sang.

Dans Physique des fluides , les chercheurs rapportent avoir utilisé la modélisation numérique pour capturer le comportement des gaz de bouche des armes à feu et prédire l'inversion du vol des gouttelettes de sang, qui a été capturé expérimentalement. Leurs expériences montrent également la rupture des gouttelettes de sang, une extension future de leurs efforts de modélisation.

Les gaz propulseurs de la poudre à canon s'échappent du canon à grande vitesse et forment des anneaux de vortex turbulents, qui peut être visualisé par des images shadowgraph à grande vitesse, comme ceux utilisés pour capturer les structures d'écoulement des avions ou des engins spatiaux supersoniques.

Une balle pénétrante a tendance à projeter des gouttelettes de sang de la victime vers l'arrière, vers le tireur, mais un anneau tourbillonnaire turbulent de gaz de bouche se déplaçant du tireur vers la victime peut inverser le vol des gouttelettes.

Les travaux antérieurs des chercheurs se sont concentrés sur la modélisation des trajectoires des gouttelettes de sang qui conduisent à des taches de sang qui finissent par être analysées par des experts médico-légaux.

"Nous avons utilisé des modèles de dynamique des fluides appropriés pour la traînée aérodynamique, qui a conduit à des améliorations significatives, mais les gaz de bouche conclus devraient également être inclus et peuvent considérablement modifier la formation et la taille des gouttelettes de sang, " a déclaré Alexandre Yarine, professeur distingué à l'Université de l'Illinois à Chicago.

Dans leurs travaux les plus récents, les chercheurs ont identifié une caractéristique supplémentaire en jeu au-delà de la déviation et de l'inversion des éclaboussures de sang vers la victime :la rupture secondaire des gouttelettes formées en vol, identifié par le groupe de James Michael à l'Iowa State University.

"Nous avons conclu que l'analyse médico-légale des taches de sang formées devrait tenir compte d'une incertitude supplémentaire dans les trajectoires des gouttelettes, si des interactions de gaz de bouche sont présentes pour le tir à courte portée, " a déclaré Yarin. " Et tandis que la détermination de l'origine des gouttelettes est souvent un résultat souhaitable de l'analyse médico-légale, les interactions avec le gaz de bouche peuvent confondre l'interprétation."

Les résultats d'imagerie des chercheurs ont clairement montré que "la taille des gouttelettes peut être considérablement affectée par la rupture secondaire induite par le vent de gaz de bouche, " a déclaré Yarin. "Nous travaillons à analyser ce comportement en utilisant des modèles de taches de sang avec les Drs. James Michael et Daniel Attinger et leur équipe de l'Iowa State University."