เรียนรู้เกี่ยวกับนกฮูก

เสียงที่ขอบด้านหลังเป็นแหล่งกำเนิดเสียงหลักจากเครื่องยนต์การบินและเครื่องยนต์กังหัน เช่น เสียงในเครื่องบิน โดรน และกังหันลม การปราบปรามมลพิษทางเสียงนี้เป็นเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญสำหรับพื้นที่ในเมืองบางแห่ง ในPhysics of Fluidsโดย AIP Publishing นักวิจัยจาก Xi'an Jiaotong University ใช้ลักษณะของปีกนกเค้าแมวเพื่อแจ้งการออกแบบ airfoil และลดเสียงรบกวนที่ขอบท้ายได้อย่างมาก เซียวหมิน หลิว ผู้เขียนกล่าวว่า "นกฮูกที่ออกหากินเวลากลางคืนส่งเสียงรบกวนน้อยกว่านกชนิดอื่นๆ ประมาณ 18 เดซิเบลที่ความเร็วการบินใกล้เคียงกัน เนื่องจากรูปแบบปีกที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกมัน" "ยิ่งไปกว่านั้น เมื่อนกฮูกจับเหยื่อ รูปร่างของปีกยังเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา ดังนั้นการศึกษาโครงร่างขอบปีกระหว่างการบินของ นกฮูก จึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง" เสียงรบกวนที่ขอบท้ายเกิดขึ้นเมื่อกระแสลมเคลื่อนผ่านด้านหลังม่านบังลม การไหลก่อตัวเป็นชั้นอากาศที่ปั่นป่วนตามพื้นผิวด้านบนและด้านล่างของฟองอากาศ และเมื่อชั้นของอากาศนั้นไหลย้อนกลับมาทางขอบท้าย มันจะกระจายและแผ่เสียงรบกวนออกไป การศึกษาก่อนหน้านี้สำรวจขอบหยักที่มีรอยหยัก โดยพบว่ารอยหยักช่วยลดเสียงของเครื่องจักรที่กำลังหมุนได้อย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม การลดสัญญาณรบกวนไม่ได้เป็นสากล ขึ้นอยู่กับการใช้งานขั้นสุดท้ายเป็นอย่างมาก “ปัจจุบัน การออกแบบใบมีดของเครื่องจักรเทอร์โบหมุนได้ค่อยๆ พัฒนาเต็มที่ แต่เทคโนโลยีลดเสียงรบกวนยังติดขัดอยู่” หลิวกล่าว "ความสามารถในการลดเสียงรบกวนของโครงสร้างแบบฟันเลื่อยทั่วไปมีจำกัด และจำเป็นต้องมีการเสนอและพัฒนาโครงสร้างส่วนท้ายที่ไม่เรียบใหม่บางส่วน เพื่อเพิ่มศักยภาพในการลดเสียงรบกวนแบบไบโอนิค" ทีมงานใช้ซอฟต์แวร์การคำนวณและวิเคราะห์เสียงรบกวนเพื่อทำการศึกษาเชิงทฤษฎีโดยละเอียดเกี่ยวกับฟองอากาศแบบง่ายที่มีลักษณะคล้ายกับปีกของนกฮูก พวกเขาใช้การค้นพบนี้เพื่อลดเสียงรบกวนของเครื่องจักรที่หมุน การปรับปรุงสภาพการไหลรอบๆ ขอบต่อท้ายและการปรับรูปร่างของขอบให้เหมาะสม ช่วยลดสัญญาณรบกวน ที่น่าสนใจคือ ฟันปลาแบบอสมมาตรช่วยลดสัญญาณรบกวนได้มากกว่าแบบสมมาตร การลดเสียงรบกวนจะแปรผันตามสภาพการใช้งานที่แตกต่างกัน ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์จึงเน้นย้ำว่าควรประเมินการออกแบบ airfoil เพิ่มเติมตามการใช้งานเฉพาะ ตัวอย่างเช่น กังหันลมมีสภาพแวดล้อมการไหลเข้าที่ซับซ้อน ซึ่งต้องการเทคโนโลยีลดเสียงรบกวนทั่วไป การตรวจสอบเทคนิคการลดเสียงรบกวนภายใต้อิทธิพลของกระแสขาเข้าที่แตกต่างกันจะทำให้ข้อสรุปเป็นสากลมากขึ้น นักวิจัยเชื่อว่างานของพวกเขาจะเป็นแนวทางสำคัญสำหรับการออกแบบ airfoil และการควบคุมเสียงรบกวน