Contacto: Iqbal Pittalwala
iqbal@ucr.edu
951-827-6050
Universidad de California - Riverside
2 pistas de vórtices con 1 muestra una investigación strokeUC Riverside flotando colibríes generan dos senderos de vórtices bajo sus alas, desafiando 1-vórtice consenso
VIDEO: El video muestra que el colibrí produce dos senderos de vórtices - uno debajo de cada ala por carrera - que ayudan a generar las fuerzas aerodinámicas que requiere para el poder y la ...
Haga clic aquí para obtener más información.
RIVERSIDE, California - A partir de hoy, la entrada theWikipedia para los hummingbirdexplains que el vuelo del ave genera a su paso un rastro de vórtices que ayuda a la libración pájaro. Pero después de la realización de experimentos con colibríes en el laboratorio, los investigadores de la Universidad de California, Riverside proponen que el colibrí que asoma en vez produce dos senderos de vórtices - uno debajo de cada ala por carrera - que ayudan a generar las fuerzas aerodinámicas requeridas para el pájaro al poder y controlar su vuelo.
Los resultados del estudio pueden encontrar una amplia aplicación en la tecnología aeroespacial y el desarrollo de vehículos no tripulados para la vigilancia médica tras los desastres naturales.
Los investigadores utilizaron secuencias de imágenes de alta velocidad - 500 fotogramas por segundo - de colibríes que se alimentan por la libración en un penacho blanco (emitida por el calentamiento del hielo seco) para estudiar la estela vórtice desde múltiples perspectivas. También utilizaron la velocimetría de imagen de partículas (PIV), un método de medición del caudal utilizado en la mecánica de fluidos, para analizar cuantitativamente el flujo alrededor de los colibríes. PIV permitió a los investigadores registrar las partículas que rodean a las aves y los campos de velocidad extracto.
Las películas y los campos de velocidad mostraron dos chorros diferentes de la baja del flujo de aire - uno debajo de cada ala del colibrí. También revelaron que los bucles de vórtice alrededor de cada chorro se desprenden durante cada carrera ascendente descendente y.
IMAGEN: Esta caricatura muestra la configuración experimental. Cámaras de alta velocidad grabaron el cernido de colibríes en el laboratorio.
Haga clic aquí para obtener más información.
Por consiguiente, los investigadores proponen en theirpaper publicado onlinelast meses en los journalExperiments en Fluidsthat dos alas del colibrí forman vórtice bilateral bucles durante cada carrera de ala, lo cual es ventajoso para la maniobrabilidad.
"Estudios anteriores han indicado que los murciélagos de vuelo lento y aves voladoras más rápidas producen diferentes estructuras en sus estelas," saidDouglas Altshuler, ex profesor asistente ofbiologyat UC Riverside, cuyo laboratorio dirigió la investigación. "Hemos estado investigando la estructura a raíz de los colibríes revoloteando porque esto nos permite disociar los efectos de diferentes tipos de alas de murciélago - frente - pájaro de diferentes velocidades de vuelo hacia adelante.
Colibríes cada pesaje 2-20 gramos. Debido a que pueden desplazarse con la alta precisión, que son capaces de beber el néctar de las flores sin ningún movimiento jiggling a sus cuerpos. Además de utilizar los trazos ascendentes y descendentes, los colibríes pueden girar sus alas. Incluso pueden batir sus alas de adelante hacia atrás con una amplitud de 180 grados.
"Comenzamos este estudio para investigar cómo el colibrí utiliza su cola mientras que asoma," saidMarko Princevac, profesor asociado ofmechanical engineeringand coautor del trabajo de investigación. "Después de todo, muchos insectos también flotar, pero no tienen cola. En lugar de ello, sin embargo, nuestra investigación mostró algo interesante sobre las alas del colibrí: la estructura de vórtice bilateral. Colibríes cierne debería costar una gran cantidad de energía, pero estas aves son capaces de flotar durante largos períodos de tiempo. Lo ideal es que los vehículos no tripulados tienen que ser operado con una fuente de energía muy limitada, por lo que la comprensión de cómo el colibrí maximiza el uso de la energía es tremendamente beneficioso ".
IMAGEN: Marko Princevac (izquierda) se ve aquí en su oficina con su antiguo estudiante graduado Sam Pournazeri.
Haga clic aquí para obtener más información.
Sam Pournazeri, ex Ph.D. estudiante graduado de Laband inPrincevac un co-autor del artículo, explicó que en una carrera descendente, la diferencia de presión de aire desarrollado como resultado del movimiento de las alas crea el flujo desde el fondo hasta la parte superior del ala. El resultado es un movimiento circular o vórtice.
"Sobre la base de las teorías de la mecánica de fluidos, este vórtice debe cerrar bien en el ala / cuerpo o crear un bucle alrededor de ella", dijo. "Es estos bucles que proporcionan la circulación alrededor de las alas y provocan el colibrí para superar su peso. Suspendido en el aire requiere el pájaro para crear un ascensor que cancela su peso corporal. Aunque la estructura de dos vórtice observamos aumenta el consumo de energía del colibrí, proporciona al ave una gran ventaja: mucho más maniobrabilidad ".
A continuación, el equipo de investigación planea estudiar el colibrí en un túnel de viento para observar de cerca cómo las transiciones de aves desde que asoma al movimiento de avance, y viceversa.
"La tecnología actual no está imitando con éxito cómo los seres vivos vuelan", dijo Princevac. "Drones no se mantienen, y deben confiar en el movimiento hacia adelante. Las investigaciones realizadas utilizando colibríes, como la nuestra, puede informar sobre el desarrollo de la próxima generación de aviones no tripulados ".
La investigación fue financiada por una beca de la National Science Foundation para Altshuler, ahora un miembro de la facultad en la Universidad de Columbia Británica, Canadá.
Paolo S. Segre, un ex estudiante graduado de UCR trabaja con Altshuler en la Universidad de Columbia Británica, también participó en el estudio. Pournazeri y Segre contribuyeron igualmente a la investigación.
El theUniversity de California, Riversideis una universidad de investigación doctoral, un laboratorio viviente para la innovadora exploración de cuestiones fundamentales para el Interior del sur de California, el estado y las comunidades de todo el mundo. Como reflejo de la cultura diversa de California, la inscripción de la UCR ha superado 21 mil estudiantes. El campus se abrirá una escuela de medicina en 2013 y ha alcanzado el corazón del Valle de Coachella a través del Centro de Desierto de Palm UCR. El campus tiene un impacto económico en todo el estado anual de más de $ 1 mil millones. Un estudio de transmisión con cable de fibra óptica hasta el centro de Hollywood AT & T está disponible para entrevistas en vivo o grabadas. UCR también tiene RDSI para entrevistas radiofónicas. Para obtener más información, llame al (951) UCR-NEWS
Comentarios
Publicar un comentario