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人们根据什么发明了什么东西

时间:2024-10-24 03:13:52

美国生物学家K.fish在波士顿的一家礼品店看到了座头鲸雕塑。令生物学家惊讶的是,座头鲸的胸鳍雕塑。胸鳍这个部位也是鳍的一种。它几乎是所有鱼类的游泳器官,这就好比是高等脊椎动物的前肢。大多数鲸鱼和其他鲸类的鳍的前缘是光滑的。这样的设计更符合空气动力学,因为光滑的物体表面,产生的颗粒摩擦才越小,才能更好地通过。

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然而,座头鲸的胸鳍却大不相同。它的胸鳍长达5米,这就相当于自身长度的35%,在移动中会起着至关重要的作用。座头鲸的胸鳍上有一些特殊的突起,称为结节,并不平滑。为什么?

通过反复试验,研究人员发现座头鲸不均匀的胸鳍可以有效地减少阻力,帮助水分子快速通过。原因是翅片前缘的结节形成了一个低压区域,当水或空气流经该低压区域时,会产生许多小漩涡。这个小漩涡不仅可以减少阻力,还可以为座头鲸提供更多的浮力。

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受此启发,研究人员发明了用于风力涡轮机的鲸鱼鳍叶片。现在,尽管风力涡轮机遍布世界各地,为人类提供稳定的风能,但仍存在许多问题。首先,它的生产效率不高,还会造成噪音污染。鸟类也将成为旋转叶片的受害者。新型风电机组的涡流叶片被改造成驼背鲸胸鳍那样的凸形结构,不仅可以提高气流的流动效率,还可以更好地在强气流中保持稳定性,减少噪声污染。

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