משאבה בהשראת ציפור משתמשת בשיניים כדי להזיז מים

Anonim

משאבה בהשראת ציפור משתמשת בשיניים כדי להזיז מים

מדע

בן קוקוורת '

5 בפברואר 2015

נוזלים מחליקים דרך פער בין השיניים של המשאבה (תמונה: B. Thiria & J. Zhang)

ברוב משאבות, או ספינינג אימפלר מושך נוזל פנימה ואז בעצם "זורק " את זה דרך כוח צנטריפוגלי, או רוטור שואבת אותו באמצעות כוח peristaltic. לאחר שבדקנו כיצד כנפי כנפיים מתנפחות משתמשות בדינמיקה של נוזלים כדי לדחוף את האוויר בחזרה תוך כדי הזזת בעלי החיים קדימה, שני מדענים מאוניברסיטת ניו יורק פיתחו משאבה שעובדת בצורה אחרת - ויש לה שיניים.

נוצר על ידי חוקרי ניו יורק בנימין Thiria ו Jun Zhang, המשאבה מורכבת משני לוחות הפונה עם פער ביניהם, כי פער חיבור חדרים של מים משני צדי ההתקנה. על פני השטח הפנימי של כל אחד מהם לוחות פלסטיק הם 12 כמו שיני שיניים כי הם אסימטריים, כי כל אחד slopes בחזרה במקום ליצור משולש שווה צד.

על ידי רטט במהירות את הפאנל העליון, הפער בין השניים נעשה שוב ושוב להיסגר. כאשר הוא נסגר, המים שנכנסו אליו נאלצים לצאת. בגלל הצורה האסימטרית של השיניים, הנוזל הזה לא פשוט מתפרק משני צדי הפער. במקום זה הוא עוקב אחר הנתיב של התנגדות פחות, נע לכיוון של השיפוע של השיניים. זה בעצם מחליקה אותו דרך הפער, משמאל לימין. כאשר החלקים חלק שוב, נוזל יותר ממהר (בעיקר משמאל), ואת התהליך חוזר על עצמו.

בין שאר היישומים, Thiaia ו Zhang לדמיין המשאבה שלהם בשימוש תעשייתי הגדרות שבו מכונות כבר רוטט. תנודות אלה ניתן להשתמש להפעיל את אחת המשאבות, אשר יכול בתורו לשמש להפיץ נוזל קירור דרך המכונות.

בנוסף, על ידי התקנת משאבה ברווח בין שני משטחים כבר רוטט, הרעש שנגרם על ידי אלה רטט צריך להיות מופחת.

מאמר על המחקר שלהם פורסם השבוע בכתב העת Applied Physics Letters .

מקור: המכון האמריקאי לפיסיקה

נוזלים מחליקים דרך פער בין השיניים של המשאבה (תמונה: B. Thiria & J. Zhang)