基于电磁力的研究人员开发水包装概念

科学家们创造了一种铰接在电磁弹上的水覆盖概念,其能够消除物体的唤醒能力,从而大大尽量最小化其拖动,同时辅助它在避免检测时。

用于所提出的水包装装置的原型的示意图。它由电线和线圈组成,该电线和线圈产生用于在溶解的离子上作用的电磁场,以将水围绕物体移动。(信誉:杜克大学)

2011年的概念出现了杜克大学当科学家们定义了一般概念时。如果围绕移动物体的水的加速与物体的运动匹配,则理论上可以大大增加其推进效率而不会扰乱周围的海洋。该理论是对集团对超材料的开创性研究的发展,其中材料的结构,而不是其化学,提供了所需的特征。欧洲杯足球竞彩

6年后,Duke的电气计算机工程辅助助理教授Yaroslav Urzhumov辅助助理教授通过描述了详细的前瞻性方法提供了对理论的更新。然而,Urzhumov已经使用了最初考虑的微型泵的复杂系统,而是使用电磁场和盐水中观察到的带电粒子的密集浓度。欧洲杯猜球平台

该研究已在线发布物理评论E.2017年12月7日的期刊。

最初的想法是如此之大,即它在海军Undersea Warfare中心诱惑同事,帮助我们追求它,即使他们非常持怀疑态度,S.然后,我们已经确定了实现这一看似不可能的提案的途径

Yaroslav Urzhumov是贡献原始2011纸的科学家之一。

处理的问题的症状是水是一种相对粘性的液体,如果移动,喜欢通过剪切力拖动其周围环境。在从水中拉出时,一条鱼的重量更重,而不是由于水与其拉出而在敞开的空气中抬起时。

除了拖拽额外的水外,水在物体周围流动的方式也可能增加阻力。当流体顺滑地沿流体动力物体表面流动时,相对于在尾迹状态下产生紊流、混乱流的块状物体,所产生的阻力很小。

将水从途中移动是解决这些问题的解决方案。当围绕物体的水加速以匹配其速度,湍流流动和剪切力都可以消除。

有很多方法可以减少尾流和阻力,比如用低摩擦气泡包围一个物体,这实际上是用一些海军鱼雷做到的,“Urzhumov陈述。“但是,如果你只是在表面施加力量,你只能这样做。这种隐交的想法开辟了一个新的维度,以在水下船只或物体周围创造力量,这绝对需要实现全面唤醒取消。“

起初,Urzhumov提出了一种类似桁架的框架,覆盖物体的物体,带有微小的泵和薄的结构,以加速它在通过时的流量。然而,随着时间的推移,他决定使用磁力流体力量是更实用的方法。

带电粒子通过电磁场的运动使该场在颗粒上产生力。由于海水含有离子,例如钾,钠和镁,因此存在大量的带电粒子。欧洲杯猜球平台这个概念并不像它声音 - 日本通过使用这些力量作为推进来源,日本发出了一艘称为Yamato 1in 1991的原型乘客船;然而,但发现该方法比传统螺旋桨更有效。

在他们的新论文中,Urzhumov和他的研究生Dean Culver采用流体动力学模拟,以证明这种方法如何用于实现水斗斗篷。通过控制移动物体周围的水的方向和速度,模拟表明这种系统能够将斗篷内部的水与周围海域的运动匹配。

这看起来好像斗篷内的水相对于斗篷外的水完全停滞,避免了唤醒和阻力。由于实际应用并不完美,因此在设备的任何实现中都存在一定量的唤醒和拖动。

虽然用宽度为物体本身的宽度一半进行仿真,但计算揭示了壳体可以理解地制成非常薄的壳体。研究的另一个重要结果是,当物体加速时,壳体内的力不必改变它们的方向,但它们只需要更多的力量。

这是本文的主要成果之一,“Urzhumov陈述。“如果您不必调整力分配,则不需要任何电子交换机或其他动态控制手段。您可以使用特定配置设置结构,并且只需将电流速度旋转即可。“

根据Urzhumov的说法,在实际的潜艇或船舶中使用这种装置将使核反应堆授权,因为克罗克这种尺寸的物体所需的广泛能量,因此核反应堆。然而,这并不意味着较小的粘附装置不能使用较小的柴油容器供电,以防止潜在易感突起。

他进一步指出,他的假设和计算有许多潜在的用途在海外使用。可以使用类似的设计来开发分布式离子推进系统,用于宇宙飞船或在热核融合反应器原型中的凝固等离子体稳定性。

我相信这些想法将在这些领域的几个领域蓬勃发展,“Urzhumov陈述。“这是一个非常激动人心的时刻。“

海军研究办公室通过海军UNDESEA研究计划(N00014-13-1-0743)和多学科大学研究倡议(MURI)(N00014-13-1-0631)支持这项研究。

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