攪拌體在回轉(zhuǎn)的時候產(chǎn)生的漩渦由于離心力的作用呈螺旋狀向外擴(kuò)散
琦玉大學(xué)的平原裕行教授發(fā)現(xiàn)了無葉片攪拌體在攪拌時會產(chǎn)生螺旋狀的漩渦。漩渦十分有規(guī)律地出現(xiàn),畫出一道平整的螺旋線向外側(cè)擴(kuò)散出去。能更高效地攪拌液體。跟同一尺寸有葉片的攪拌體相比,運動量大約是其1.8倍。未來可用在湖沼的水質(zhì)改善和空調(diào)高效化等方面。
無葉片的攪拌體的圓盤狀本體上設(shè)置了幾個孔,在旋轉(zhuǎn)的時候水流會從下部的孔流到側(cè)部的孔,水流呈現(xiàn)放射性擴(kuò)散,從而實現(xiàn)攪拌的功能。這一功能已經(jīng)在化學(xué)品食品等領(lǐng)域應(yīng)用,但是這其中的理論還沒有研究透徹。
平原教授通過多個實驗和數(shù)值的解析發(fā)現(xiàn),產(chǎn)生龍卷風(fēng)一樣的漩渦之后橫向以螺旋狀向外擴(kuò)散的現(xiàn)象使液體、氣體移動這一現(xiàn)象在自然界是不會發(fā)生的。通常能量會慢慢衰減最后停止擴(kuò)散,但是其可以保持完美的螺旋狀并且可以像更遠(yuǎn)處擴(kuò)散。就算是用水泵的壓力產(chǎn)生的水流,也會因為泵口吐出的水的壓力導(dǎo)致漩渦的排列混亂。與之相比,用離心力產(chǎn)生自然的壓力,水流不會混亂,能量也不會衰減。
由此,例如將此項發(fā)現(xiàn)應(yīng)用到湖沼水質(zhì)改善的時候,因為可以傳達(dá)到更遠(yuǎn)的湖面,所以就不再需要將攪拌裝置放到湖沼的中間,在岸邊也有足夠的效果。再比如空調(diào)房間常見的通風(fēng)口需要在房間的天花板上安裝一個大的螺旋槳風(fēng)機(jī),有了這項技術(shù),就可以縮小這個尺寸,甚至可以把通風(fēng)口做到角落里。像這樣應(yīng)用到日常生活中的例子未來很可能出現(xiàn)很多。
平原教授的成果論文已經(jīng)投稿到美國機(jī)械學(xué)會,現(xiàn)在正在審查當(dāng)中。雖然不是新的理論,但是如果能夠巧妙地設(shè)計就可以產(chǎn)生這樣特別的現(xiàn)象。