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Ingeniería de un propulsor sumergible oscilante inclinable inspirado en la biología

Autores: Liu, Zihao; Li, Duanling

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 12

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las aletas oscilantes son dispositivos diseñados para producir empuje a través de movimientos ondulatorios periódicos. Sin embargo, estas estructuras carecen de flexibilidad y a menudo proporcionan empuje en una sola dirección fija. La observación y las referencias biológicas sugieren que los radios de la aleta dorsal de los caballitos de mar pueden inclinarse longitudinalmente en la dirección de la columna vertebral, cambiando la dirección del empuje. Este estudio tiene como objetivo analizar los efectos dinámicos de la inclinación de la aleta dorsal del caballito de mar y diseñar un propulsor biónico flexible basado en este principio. El análisis de dinámica de fluidos computacional hipotetiza que la inclinación de la aleta controla la dirección de la fuerza neta en el plano vertical. Se construyó una plataforma de prueba con un sensor de fuerza y un sistema de poleas para examinar las influencias de las características de las olas y el ángulo de inclinación sobre el empuje en direcciones vertical y horizontal, utilizando superficies de aleta discretas para eliminar la interferencia de la fuerza. Las pruebas de fuerza y las instantáneas indican que la velocidad de la ola impacta positivamente en la magnitud de la fuerza neta, mientras que la inclinación de la aleta permite controlar la orientación de la fuerza. Este propulsor de aleta oscilante inclinable posee más grados de libertad, lo que conduce a una mejor flexibilidad y proporciona una orientación de empuje controlable.

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