Forskare vid USU:s Splash Lab utvecklar vetenskapen som kommer att förbättra vattenskoterdesign med mjukt skrov. Deras resultat kan göra en åktur över hackigt vatten mycket smidigare. Upphovsman:Splash Lab
Att segla genom hackigt vatten kan vara en spännande men fysiskt ansträngande upplevelse. Nu tar forskare vid Utah State University Splash Lab steg mot designen av en uppblåsbar motorbåt som absorberar vågenergi och ger en smidigare åktur för passagerare.
Deras resultat publicerades nyligen i Journal of Fluid Mechanics , och för första gången visa de unika skillnaderna i vattenpåverkan hos styva och elastiska kroppar.
"Stela och elastiska material interagerar med vattenytan helt annorlunda, "sa Randy Hurd, en doktorand vid USU och huvudförfattare till studien. "När en elastisk kropp påverkar ytan, materialet deformeras och oscillerar avsevärt vilket förändrar vattenpåverkan fysik jämfört med en stel kropp. "
Hurds team använde höghastighetskameror för att spela in elastomera sfärer som tappade i en tank med vatten. Vid 2, 000 bilder per sekund, bilderna avslöjade de unika stänkgardinerna och luftfyllda hålrum som bildas efter påkörning. Gruppen använde bilderna för att spåra de elastiska sfärernas position och deformation för att förstå hur energi överförs från vattnet till materialet. Genom att analysera resultaten, Hurd säger att hans team exakt kan förutsäga vatteninteraktionsbeteendet baserat på typen av mjukt material och dess hastighet.
"Att kunna förutsäga vatteninteraktion ur ett materialperspektiv är ett viktigt första steg för att förstå vilka materialtyper som är bäst för att utveckla en uppblåsbar vattenskoter som kan ge en mjukare åktur över en hackig yta, sa Hurd.
Resultaten är särskilt användbara för den amerikanska marinen och andra myndigheter som använder vattenskotrar i grov hav. Splash Lab -teamet arbetade tillsammans med United States Office of Naval Research i Newport, R.I., och med känd materialvetare Dr. Allan Bower vid Brown University.