ایروگامی در خدمت توربین بادی ساکت
به گزارش تاسیسات نیوز، جغد پرنده‌ای است با صورتی پهن، منقاری خمیده و چشم‌هایی درشت و پاهای بزرگ، در دو طرف سرش دو دسته پر شبیه گوش گربه قرار دارد که گوش‌پر نامیده می‌شوند.
دارای سر بزرگ، صورت پهن و منقار قوی قلاب‌مانند و نیم‌پیدا و چنگال‌های تیز و نیرومند است. منقار قلاب‌شکل نیرومندش به همراه چنگال‌های قوی او برای نگه داشتن طعمه به کار می‌رود. رنگش معمولاً کرم قهوه‌ای است. در نوکش یک شکاف هست. سرش بزرگ است. او هوای تاریک را دوست دارد. شب‌ها پرواز می‌کند.
جغد نوکی کوچک و ظریف دارد. دور دهانش پرهای زبری هست که شبیه مو می‌باشد ولی مو نیست. پاهایش کوچک است و پنجه‌هایش ضعیف و بی‌طاقت. پر و بال او صاف است و خیلی آرام پرواز می‌کند. نوک پرهای جغد به شکلی طراحی شده که در هنگام حمله به طعمه صدای پرها کم باشد.
پرواز آنها بی‌صداست، بعضی از آنها گوش‌پرهای مشخصی دارند. پاهای پوشیده از پر دارند. تک‌زی‌اند و بیشترشان روی درخت زندگی می‌کنند. نر و ماده آنها همشکل است ولی ماده‌ها بزرگ‌ترند.
بسياري از گونه‌هاي جغد، از طريق فرونشاندن سر و صدايشان در فركانس‌هاي صوتي بالاي 6/1 كيلوهرتز (kHz)، در سكوتي اثربخش طعمه‌هايشان را شكار مي‌كنند كه بالاتر از اين محدوده توسط انسان شنيده مي‌شود. تيمي از محققان كه آكوستيك پرواز جغد را مطالعه مي‌كنند، براي دست‌يافتن به ايجاد سكوت مجازي، در پي يافتن مكانيسم‌هايي براي طراحي آيروديناميك توربين‌هاي بادي، هواپيما، كشتي‌هاي دريايي و حتي ماشين ساخته دست بشر هستند.
درحال‌حاضر، اين تيم، از طريق انجام آزمايشات فيزيكي و مدل‌سازي نظري، در استفاده از پوشش ريز مويي و كركي پرهاي جغد به‌عنوان مدلي براي الهام‌بخشيدن به طراحي الحاق بال « -3 -D- printed» كه صداي توربين بادي را تا 10 دسي‌بل كاهش مي‌دهد، موفق شده‌اند كه بر ايروديناميك تأثيري ندارد.
براي اينكه دريابند چگونه چنين طراحي مي‌تواند صداي لبه عقبي و زبري را كاهش دهد بررسي‌هاي بيشتري را انجام دادند. به طورخاص، صداي لبه عقبي در كاربردهايي با سرعت پايين شايع است و حداقل سطح سر و صدا را ايجاد مي‌كند. توانايي كاهش صداي بال كاربردهايي فراتر از توربين‌هاي بادي دارد، به‌طوري كه در موقعيت‌هاي ايروديناميكي ديگر نيز كاربرد دارد از جمله صدايي كه از طريق انتشار هوا از طريق در اتومبيل و فضاهاي پنجره ايجاد مي‌شود. محققان توجه ويژه‌اي به بخش تحتاني مخملي داشتند كه سطح پر بالايي بسياري از جغدهاي بزرگ را مي‌سازد؛ ويژگي فيزيكي منحصربه‌فردي كه حتي در ميان پرندگان، منجر به پرواز بي‌سر و صداي جغد مي‌شود. همانطور كه زير ميكروسكوپ ديده مي‌شود، بخش تحتاني شامل موهايي است كه ساختاري را شكل مي‌دهد كه بسيار به جنگل شباهت دارد.
اين موها تقريباً به صورت عمود بر سطح پر قرار مي‌گيرند اما براي ايجاد يك كانوپي (پوشش) با پيكان‌هاي به هم پيوسته در نوك پر، الياف‌هاي عرضي، در جهت جريان خم مي‌شوند. در ميان آزمايشات آنها براي ايجاد زبري، تعليق پارچه سه بعدي توري- مش (براي طراحي اورجينال‌آنها از مواد تور عروس استفاده مي‌كردند)، براي تقليد اثر كانوپي روي كاغذ سنباده، طراحي و با استفاده از جريان هوا شبيه‌سازي شد.
بعد از درك اينكه استفاده از كانوپي يكسويه، با حذف الياف‌هاي عرضي، از مؤثرين روش‌ها‌ست، به طوري كه در كانوپي‌ها صدايي با فركانس بالا ايجاد نمي‌كند، اما هنوز هم صدايي كه فشار سطح را ايجاد مي‌كرد فرومي‌نشاند، توانستند الحاق‌هاي پلاستيكي 3 -D- printed ايجاد كنند كه متشكل از «فين‌لت‌هاي» كوچك بود به طوري كه مي‌توانند به ايرفويل (يا، بال) متصل شوند.
اختراع فين‌لت ممكن‌است طراحي بالي موجود را به روز در آورد يا به منظور بهبود آن چيزي را به سيستم موجود اضافه كند و در رابطه با استراتژي‌هاي كاهش سر و صداي ديگر به منظور فرونشاندن صداي بيشتري استفاده شود. جاورسكي مي‌گويد: «مؤثرترين طراحي‌هاي ما از الياف پرزدار بال جغد تقليد مي‌كند، اما الياف‌هاي عرضي را حذف مي‌كند. كانوپي سطح بال جغد جريان سر و صدا را با فشار كنار مي‌زند. طرح ما اين عمل را بدون الياف‌هاي عرضي تقليد مي‌كند، يك حصار يكسويه ايجاد مي‌كند كه اساساً بهتر از جغد عمل مي‌كند.
انتهای خبر