Лохматить поверхность походит на неперспективный подход к тому, чтобы заставлять его скользить более легко хотя воздух и вода. Но иногда интуиция может быть абсолютно неправильной.
В завтрашней проблеме Природы исследователи представляют доказательства, что беспорядочно гофрированная поверхность фактически уменьшает сопротивление, сгенерированное, когда потоки жидкости мимо него на высоких скоростях – открытие, которое, если подтверждено, могло бы сглаживать проход всего от автомобилей до самолетов.Это не первое требование, что гофрированная поверхность может уменьшить лобовое сопротивление.
В 1980-х победитель гонки плавания Кубка Америки приписал свою победу нескольким точно запечатленным углублениям, названным riblets в корпусе лодки, но физики никогда не договаривались точно, как углубления работали. Одна идея состояла в том, что углубления стабилизировали так называемые способы рулона, прядя цилиндры жидкости, которые формируются рядом с движущейся поверхностью и являются основным источником сопротивления. Лоуренс Сирович и Стьюр Карлссон из Университета Брауна, однако, думали, что разрушение вместо того, чтобы стабилизировать рулоны могло бы уменьшить лобовое сопротивление еще больше.
Более ранняя работа показала другой вид волны, которая могла бы использоваться для разрушения способов рулона: регулярные медленные движущиеся волны назвали наклонные плоские волны, которые могут быть созданы с углублениями.Для испытания этой идеи они сравнили коэффициент трения воздуха, дующего через каналы с гладким полом, полом с выровненными углублениями, и один с беспорядочно помещенными углублениями.
Выровненные углубления увеличили производство рулонов и их энергии и сопротивления, увеличенного на 20% по сравнению с гладким каналом. В канале со случайными углублениями, однако, энергия рулонов была уменьшена, и сопротивление, пропущенное на 13%.
Если стратегия могла бы быть переведена на низкие поверхности сопротивления для самолета, говорит Сирович, «Экономия топлива могла столкнуться со многими миллиардами долларов в год». Но маловероятно, что самолеты, автомобили или лодки с гофрированными поверхностями будут казаться ночными. «Сокращение сопротивления является хитрым бизнесом», говорит Катепалли Среенивазан, инженер в Йельском университете. «Это очень интересные результаты, но я хотел бы видеть их повторенный и затем начать искать объяснения и заявления».