埼玉大确认
搅拌体在回转的时候产生的漩涡由于离心力的作用呈螺旋状向外扩散
琦玉大学的平原裕行教授发现了无叶片搅拌体在搅拌时会产生螺旋状的漩涡。漩涡十分有规律地出现,画出一道平整的螺旋线向外侧扩散出去。能更高效地搅拌液体。跟同一尺寸有叶片的搅拌体相比,运动量大约是其1.8倍。未来可用在湖沼的水质改善和空调高效化等方面。
无叶片的搅拌体的圆盘状本体上设置了几个孔,在旋转的时候水流会从下部的孔流到侧部的孔,水流呈现放射性扩散,从而实现搅拌的功能。这一功能已经在化学品食品等领域应用,但是这其中的理论还没有研究透彻。
平原教授通过多个实验和数值的解析发现,产生龙卷风一样的漩涡之后横向以螺旋状向外扩散的现象使液体、气体移动这一现象在自然界是不会发生的。通常能量会慢慢衰减最后停止扩散,但是其可以保持完美的螺旋状并且可以像更远处扩散。就算是用水泵的压力产生的水流,也会因为泵口吐出的水的压力导致漩涡的排列混乱。与之相比,用离心力产生自然的压力,水流不会混乱,能量也不会衰减。
由此,例如将此项发现应用到湖沼水质改善的时候,因为可以传达到更远的湖面,所以就不再需要将搅拌装置放到湖沼的中间,在岸边也有足够的效果。再比如空调房间常见的通风口需要在房间的天花板上安装一个大的螺旋桨风机,有了这项技术,就可以缩小这个尺寸,甚至可以把通风口做到角落里。像这样应用到日常生活中的例子未来很可能出现很多。
平原教授的成果论文已经投稿到美国机械学会,现在正在审查当中。虽然不是新的理论,但是如果能够巧妙地设计就可以产生这样特别的现象。