Scienza

Il design ispirato alle ali di gufo riduce il rumore dei motori degli aerei: ecco lo studio

Secondo un nuovo studio, il bordo seghettato delle ali del gufo, che aiuta gli uccelli a piombare furtivamente su prede ignare, può aiutare a migliorare i progetti che riducono il rumore dei motori aeronautici e a turbina.

Il rumore generato dai motori degli aerei e dalle turbine eoliche viene prodotto principalmente quando il flusso d’aria passa lungo il bordo d’uscita dei loro design a profilo alare a pale curve, lo studio pubblicato sulla rivista Fisica dei fluidi notato.

Mentre la ricerca precedente ha previsto che le dentellature sul bordo d’uscita possono sopprimere il suono dai profili alari, resta da vedere esattamente come questi potrebbero ridurre il rumore e se queste modifiche al design producono effetti universali.

Nel nuovo studio, i ricercatori della Xi’an Jiaotong University in Cina hanno utilizzato un software di calcolo e analisi del rumore per studiare profili alari con caratteristiche che ricordano le ali di un gufo.

“I gufi notturni producono circa 18 decibel in meno di rumore rispetto ad altri uccelli a velocità di volo simili a causa della loro configurazione alare unica”, ha affermato l’autore dello studio Xiaomin Liu in una nota.

“Inoltre, quando il gufo cattura la preda, anche la forma delle ali cambia costantemente, quindi lo studio della configurazione del bordo alare durante il volo del gufo è di grande importanza”, ha aggiunto il dottor Liu.

I ricercatori hanno spiegato che il rumore viene prodotto in un profilo alare principalmente quando il flusso d’aria passa lungo la sua parte posteriore, formando uno strato turbolento d’aria lungo le superfici superiore e inferiore. Quando questo strato d’aria rifluisce attraverso il bordo d’uscita, hanno detto che disperde e irradia rumore.

Mentre i design delle pale nelle turbomacchine rotanti sono maturati nel corso degli anni, gli scienziati hanno affermato che la tecnologia di riduzione del rumore è “ancora a un collo di bottiglia”.

“Le capacità di riduzione del rumore delle strutture a dente di sega convenzionali sono limitate e alcune nuove strutture del bordo d’uscita non lisce devono essere proposte e sviluppate per sfruttare ulteriormente il potenziale della riduzione del rumore bionico”, ha affermato il dott. Liu.

Il loro studio che utilizza un design a profilo alare seghettato ispirato a un gufo suggerisce che l’ottimizzazione della forma del bordo ha soppresso il rumore e, in particolare, le dentellature asimmetriche hanno ridotto il rumore più delle loro controparti simmetriche.

Lo studio di modellizzazione ha indicato che la riduzione del rumore varia in base alle diverse condizioni, suggerendo che i progetti dovrebbero essere ulteriormente valutati in base all’applicazione specifica del profilo alare, come nelle turbine eoliche o nei motori degli aerei.

Fonte: independent.co.uk

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