Si aplicaras un recubrimiento hidrofóbico en el casco de un bote, ¿reduciría la resistencia al moverse por el agua?

Hasta cierto punto , . Con los revestimientos actuales, el arrastre se reduce con el flujo laminar, pero tiene problemas con el flujo turbulento. Dado que el campo de flujo alrededor del bote será turbulento, la respuesta dependerá del tipo de recubrimiento hidrofóbico que tenga nuestro casco.

La reducción de la resistencia se produce con superficies superhidrofóbicas debido a una capa de aire atrapada entre la superficie del sustrato y el campo de flujo que causa ‘deslizamiento’. La reducción depende entonces del ‘vector de velocidad de deslizamiento’. La reducción de arrastre aumenta con el deslizamiento en la dirección de la corriente (paralela al flujo) directamente ( reducción en la relación du / dy y, por lo tanto, la viscosidad ) como se muestra a continuación. Pero cuando se produce un deslizamiento en la dirección transversal (perpendicular al flujo, paralelo al plano del sustrato), fortalece los vórtices de la corriente y aumenta la resistencia. La reducción de resistencia resultante es una compensación entre los dos.

Se están llevando a cabo investigaciones sobre formas de tener una buena compensación. Una forma es tener crestas fluviales en la superficie de nuestro bote y muy pequeñas crestas en sentido transversal para que tengamos más deslizamiento en la corriente que deslizamiento en sentido transversal. Pero eso aumentaría el costo de fabricación. Aunque algunas simulaciones muestran que la distribución aleatoria de crestas da una reducción bastante buena si la fracción de gas se mantiene en 0.98. (por lo tanto, reduciendo costos). Otra forma de aumentar la reducción de la resistencia es tener longitudes de deslizamiento mucho mayores y también se están realizando investigaciones en esta dirección.

http://turb.seas.ucla.edu/~jkim/…
http://brown.edu/Research/Breuer…
http://144.206.159.178/ft/21831/…
http://www.me.rochester.edu/cour…