В Физика жидкостей, по сообщению AIP Publishing, исследователи из Сианьского университета Цзяотон использовали характеристики крыльев совы для разработки аэродинамического профиля и значительного снижения шума на задней кромке.

"Ночные совы производят примерно на 18 децибел меньше шума, чем другие птицы при аналогичных скоростях полета, благодаря своей уникальной конфигурации крыльев", - сказал автор Сяоминь Лю. "Более того, когда сова ловит добычу, форма крыльев также постоянно меняется, поэтому изучение конфигурации края крыла во время полета совы имеет большое значение".

Шум задней кромки возникает, когда воздушный поток проходит вдоль задней части аэродинамического профиля. Поток образует турбулентный слой воздуха вдоль верхней и нижней поверхностей аэродинамического профиля, и когда этот слой воздуха проходит обратно через заднюю кромку, он рассеивается и излучает шум.

В предыдущих исследованиях изучались зазубренные задние кромки, и было обнаружено, что зазубрины эффективно снижают шум вращающегося оборудования. Однако шумоподавление не было универсальным и сильно зависело от конечного применения.

"В настоящее время конструкция лопаток вращающихся турбомашин постепенно совершенствуется, но технология снижения шума все еще находится в узком месте", - сказал Лю. "Возможности шумоподавления обычных пилообразных структур ограничены, и необходимо предложить и разработать некоторые новые негладкие структуры с задней кромкой для дальнейшего использования потенциала бионического шумоподавления".

Команда использовала программное обеспечение для расчета и анализа шума для проведения серии детальных теоретических исследований упрощенных аэродинамических профилей с характеристиками, напоминающими крылья совы. Они применили свои выводы для подавления шума вращающихся механизмов.

Улучшение условий обтекания задней кромки и оптимизация формы кромки привели к подавлению шума. Интересно, что асимметричные зазубрины снижали уровень шума больше, чем их симметричные аналоги.

Снижение шума варьировалось в зависимости от различных условий эксплуатации, поэтому ученые подчеркнули, что конструкции аэродинамических профилей должны быть дополнительно оценены в зависимости от конкретного применения.

Например, ветряные турбины имеют сложную среду с входящим потоком, которая требует более общей технологии снижения шума. Изучение методов снижения шума под воздействием различных входящих потоков сделало бы их выводы более универсальными.

Исследователи полагают, что их работа послужит важным руководством для проектирования аэродинамического профиля и контроля шума.