Физики разгадали секрет скорости и манёвренности дельфинов

Фото из открытых источников

Дельфины известны своим умением быстро и ловко перемещаться в воде, порой совершая замысловатые «цирковые» кульбиты. Но специалистам долгое время не удавалось понять, как им удаётся быть столь подвижными. Эксперты применили современные методики компьютерного моделирования, чтобы воссоздать особенности движения воды вокруг этих водных млекопитающих.

Новая работа японских исследователей из Университета Осаки Это помогла разобраться, какие компоненты турбулентности влияют на скорость. Задачу удалось решить при помощи суперкомпьютера. На нём был смоделирован поток воды вокруг дельфина, а затем произведена его раскладка на составляющие.

В журнале Physical Review Fluids научный коллектив рассказал, что главный секрет успешных пловцов кроется в мощных вихрях, создаваемых хвостом. Такие крупномасштабные вихревые кольца резко отталкивают воду, генерируя основную тягу, которая двигает дельфина вперед.

Наблюдения показали, что большие вихри порождают и много малых, этот процесс учёные называют энергетическим каскадом. Но мелкие завихрения практически не способствуют движению, а остаются лишь побочным продуктом турбулентности.

Результаты, как показало исследование, стабильны для разных скоростей плавания. Эти знания, надеются специалисты, пригодятся для разработки более быстрых и энергоэффективных подводных роботов и алгоритмов управления турбулентностью.