以心臟為靈感的管道液體能“順流而動(dòng)”
發(fā)布時(shí)間:2023-09-07 16:43:31
文章來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
以心臟為靈感的管道液體能“順流而動(dòng)”
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《自然》最新發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示,以脈動(dòng)方式泵送管道內(nèi)的液體(類(lèi)似于主動(dòng)脈血流),或能提升工業(yè)液體輸送效率,并有望降低能耗。
許多行業(yè)和家庭都需要使用管道輸送液體或氣體,如輸油或輸氣管道。經(jīng)過(guò)管道的液體會(huì)遇到摩擦力,形成湍流,從而增加泵送這些液體所需的能耗及成本。
為了控制這類(lèi)湍流,奧地利科技學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)以主動(dòng)脈血流為靈感設(shè)計(jì)了一種新方法。之前在管流中引入周期性脈動(dòng)的嘗試對(duì)降低湍流的作用很有限,研究人員引入了與心動(dòng)周期中舒張期類(lèi)似的休息期方式,從而將阻力最多降低25%,比穩(wěn)定泵送的管流節(jié)能約9%。
在一篇同時(shí)發(fā)表的新聞與觀點(diǎn)文章中,英國(guó)格拉斯哥大學(xué)科學(xué)家安吉拉·布斯寫(xiě)道,“考慮到液體泵送約占?xì)W盟全部能耗的15%,因此減少9%的泵送能耗或?qū)O大地提升能效。”
評(píng)論表示,仍需開(kāi)展更多研究才能讓這類(lèi)節(jié)能成為現(xiàn)實(shí)。同時(shí)應(yīng)注意到的是,該研究中使用的流體性質(zhì)可能與工業(yè)管流中使用的并不等同,而且這些實(shí)驗(yàn)使用的都是筆直的管道,或無(wú)法反映現(xiàn)實(shí)世界的所有系統(tǒng)。
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