Οι μαθηματικοί ανακαλύπτουν πώς να σταματήσουν το sloshing χρησιμοποιώντας πορώδη διαφράγματα

Οι μαθηματικοί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Santa Barbara, έχουν ανακαλύψει πώς να σταματήσουν το sloshing χρησιμοποιώντας πορώδη διαφράγματα. Η έρευνά τους, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Review Letters, θα μπορούσε να έχει σημαντικές επιπτώσεις για το σχεδιασμό δεξαμενών καυσίμων, δεξαμενών νερού και άλλων εμπορευματοκιβωτίων που υπόκεινται σε sloshing.

Το Sloshing είναι η κίνηση του υγρού μέσα σε ένα δοχείο που δεν είναι εντελώς γεμάτο. Μπορεί να είναι ένα πρόβλημα επειδή μπορεί να προκαλέσει το δοχείο να δονείται, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε κόπωση και αποτυχία. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το sloshing μπορεί επίσης να προκαλέσει τη διαρροή του υγρού από το δοχείο.

Οι μαθηματικοί στο UC Santa Barbara ανέπτυξαν έναν νέο τρόπο για να σταματήσουν το sloshing χρησιμοποιώντας πορώδη διαφράγματα. Τα διαφράγματα είναι συμπαγή αντικείμενα που τοποθετούνται μέσα σε ένα δοχείο για να σπάσουν τη ροή του υγρού. Τα πορώδη διαφράγματα είναι διαφράγματα που έχουν τρύπες σε αυτά.

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα πορώδη διαφράγματα είναι πιο αποτελεσματικά στη διακοπή της σήμανσης από τα στερεά διαφράγματα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι τρύπες στα πορώδη διαφράγματα επιτρέπουν στο υγρό να ρέει μέσα από αυτά, γεγονός που βοηθά στη διάλυση της ενέργειας των κυμάτων sloshing.

Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η ανακάλυψή τους θα μπορούσε να έχει σημαντικές εφαρμογές για το σχεδιασμό δεξαμενών καυσίμων, δεξαμενών νερού και άλλων εμπορευματοκιβωτίων που υπόκεινται σε sloshing. Χρησιμοποιώντας πορώδη διαφράγματα, είναι δυνατόν να μειωθεί ο κίνδυνος αποτυχίας των κραδασμών και της κόπωσης και να αποφευχθεί η διαρροή του υγρού από το δοχείο.

Εκτός από τις πιθανές εφαρμογές τους στη μηχανική, τα ευρήματα των ερευνητών θα μπορούσαν επίσης να έχουν επιπτώσεις σε άλλους τομείς της επιστήμης, όπως η δυναμική των υγρών και η ωκεανογραφία.