Podczas dorocznej konwencji SNAME (Society of Naval Architects and Marine Engineers), badacze z ośrodka Sea Grant, działającego na Wydziale Inżynierii Mechanicznej MIT, zaprezentowali potencjał generatorów wirów w zakresie redukcji oporu hydrodynamicznego kadłubów statków.
W pierwszej kolejności kierunek badań wyznaczono na podstawie szeroko zakrojonych analiz przepływowych CFD. Następnie wydrukowano w 3D modele testowe wytypowanych konfiguracji kadłuba statku. Porównano wyniki badań w basenie modelowym różnych demonstratorów:
- kadłuba z prostą sekcją ogonową,
- kadłuba z generatorami wirów w kształcie delty
- kadłuba z klinowymi generatorami wirów.
Największe możliwości pod kątem redukcji oporu hydrodynamicznego wykazały klinowe generatory wirów, osiągając zmniejszenie oporu na poziomie 7,5%. Zasada działania generatorów wirów polega na opóźnieniu oderwaniu przepływu turbulentnego, co przyczynia się do utrzymania bardziej płynnego opływu wody wzdłuż kadłuba i zmniejszenia rozmiarów śladu torowego statku. Zarówno śruba okrętowa, jak i płetwy sterowe mogą pracować bardziej efektywnie w warunkach jednorodnego przepływu, ze względu na obniżone ryzyko wibracji i kawitacji.
Generatory wirów od dekad z powodzeniem są stosowane w technice lotniczej. Według inżynierów z MIT, ich adaptacja w budowie kadłuba trzystumetrowego masowca, operującego na Pacyfiku z prędkością około 15 węzłów, przełożyłaby się na oszczędności paliwa w wysokości nawet 750 tysięcy dolarów rocznie.
Analogiczne badania prowadzone są także w gdańskim Centrum Techniki Okrętowej.
seagrant.mit.edu
