肥皂泡带来了未来汽车的拖累

 作者:聂枝龇     |      日期:2019-02-05 10:16:05
作者:Tom Simonite视频:富有洞察力的气泡充满氦气的肥皂泡有助于提高未来汽车的燃油效率在风洞中,3毫米的气泡围绕着汽车旋转英国Nuneaton的汽车研究顾问Mira的工程师使用12台摄像机跟踪气泡,从而以前所未有的细节捕获气流(见上面的视频)气泡中的氦气给它们带来中性浮力:留在自己的装置中它们既不会上升也不会下降到空气中,因此任何上下运动都可归因于汽车周围的气流 “目前还没有任何工具可以提供对车辆周围流体发生情况的深入了解,”负责系统开发的空气动力学专家Angus Lock告诉“新科学家”洛克说,消费者在选择新车时开始考虑燃油经济性和碳排放,因此空气动力学对汽车制造商来说变得更加重要削减车辆的空气阻力通常比改造整个发动机或动力传动系统更便宜地改善这些统计数据例如,尽管丰田普锐斯的混合动力发动机有助于提高其行驶里程,但汽车的形状也是如此,与同类车型相比,其产生的阻力要小得多泡沫技术并不是全新的长期以来,它一直用于观察空气如何在结构周围移动:例如,它被用来测试NASA航天飞机的模型但Mira的相机系统通过捕捉3D中各个气泡的精确移动来进行后续分析和探索,从而提供额外的洞察力 Lock说,全尺寸风洞试验仍然是观察汽车空气动力学的黄金标准,通过简单地在隧道中交换部分汽车,可以很容易地尝试改进流线型的新思路传感器测量汽车如何与冲过去的空气相互作用 “但他们无法想象车辆周围的整个流场,”洛克说,“所以你不知道这些力量背后是什么”气泡跟踪方法捕捉了气流的速度和方向,这使得它比现有的跟踪技术更有用,例如在汽车周围注入烟雾痕迹 Mira使用的红外Vicon相机系统更常见于游戏或电影制片厂,以捕捉穿着反光标记的演员的动作,或者在研究人体运动的实验室中 Mira团队将摄像机推向其灵敏度极限,以跟踪从气泡反射的光线 “我们正在考虑我们可以对气泡做些什么来让相机更容易看到,”洛克说建造一个能够产生更大气泡的机器 - 必须填充氦气和空气的混合物才能达到中性浮力 - 是团队正在考虑的一个想法他们还计划一台可以产生更多气泡的机器尽管计算机模拟的复杂程度日益提高,但在以色列特拉维夫大学的Alex Liberzon表示,寻找能够在视觉上展示复杂气流的方法对于理解空气动力学至关重要,而在大型风洞中实现这一目标的新方法也很有价值 “你无法在计算机上完全解决空间和时间问题,”Liberzon告诉“新科学家”杂志 “模拟并不能捕捉到尾流和其他特征的完整复杂性,这些特征可能会因非常小的变化而导致行为发生很大变化”更多关于这些主题: