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[据大众科学网站2011年6月7日报道]根据科学家最新的研究成果表明,利用莱顿弗罗斯特效应(Leidenfrost Effect),水中航行的船只可显著减小航行阻力、大幅降低燃油消耗、进而提高航行速度。(注:莱顿弗罗斯特效应即,液体接触温度高于自身沸点的固体时,会在接触面形成一个蒸汽保护层,防止液体蒸发。)
澳大利亚和沙特阿拉伯的研究人员通过研究认为,一个温度极高的物体以极快的速度通过水面时,能够形成一层绝缘蒸汽层。由于这层蒸汽层的存在,使该物体受到的摩擦力显著减小。物体受到的阻力几乎被降低至零,这意味着用于克服阻力所消耗的燃油量将会非常非常少。基于这种想法,把船体加热到100摄氏度以上,然后利用莱顿弗罗斯特效应使船体与水之间产生一层薄薄的气垫,这样船就变成了不需要鼓风系统的高速“气垫船”。而且由于船体与水之间是空气夹层,船体的热量不会过多散逸到周围的海水中去,所以也不会太浪费能量。
澳大利亚墨尔本大学的德里克•陈(Derek Chan)以及沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的同事利用特制的抛光球来研究莱顿弗罗斯特效应。研究人员将抛光球放入液体中,并使用高速摄像机拍摄其运动过程。研究人员注意到产生的蒸汽减小了抛光球所受到的阻力。这种方法一旦获得应用将会在多种领域产生意义重大的影响,如可用来加速船只,还能用于加速高压管道传输液体等。
当然,这种想法还面临着诸多问题需要解决,如怎样将船体的温度保持在华氏212度(摄氏100度)以上;同时,过热的温度会加速船体被腐蚀的过程,所以船只和高压管道会加快生锈的速度。 |
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