Kendilerini diğer kuşlardan daha sessiz hale getiren baykuş kanatlarının tırtıklı kenarları araştırmacılara bu bilgiyi uçak ve rüzgar türbini kanatlarını nasıl daha sessiz hale gelebileceğini bulabilmeleri için ilham verdi.
Arka uç gürültüsü, uçaklar, insansız hava araçları ve rüzgar türbinlerindeki gibi havacılık ve türbin motorlarından gelen baskın ses kaynağıdır. Bununla beraber arka kenardaki tırtıklar, bir kanat profilinin aerodinamik gürültüsünü bastırmada çok önemli bir rol oynar. Arka kenar gürültüsü, hava akışı bir kanat profilinin arkasından geçtiğinde üretilir. Akış, kanat profilinin üst ve alt yüzeyleri boyunca türbülanslı bir hava tabakası oluşturur ve bu hava tabakası arka kenardan geri aktığında, gürültüyü dağıtır ve yayar.
Günümüzde bu gürültü kirliliğini bastırmak, bazı kentsel alanlar için önemli bir çevresel hedef olarak ön plana çıkıyor. Bu bağlamda AIP Publishing tarafından yayınlanan Akışkanlar Fiziği’nde, Xi’an Jiaotong Üniversitesi’nden araştırmacılar, kanat profili tasarımını bilgilendirmek ve arka kenar gürültüsünü önemli ölçüde azaltmak için baykuş kanatlarının özelliklerini kullandı.
Çalışmanın yazarlarından Xiaomin Liu çalışma ile ilgili şu bilgileri aktardı: “Gece baykuşları, benzersiz kanat konfigürasyonları nedeniyle benzer uçuş hızlarında diğer kuşlardan yaklaşık 18 desibel daha az ses çıkarırlar. Ayrıca baykuş avını yakaladığında kanatların şekli de sürekli değişiyor. Bu nedenle baykuş uçuşu sırasında kanat kenarı konfigürasyonunun incelenmesi büyük önem taşıyor.” dedi.
Tırtıklı arka kenarları araştıran önceki araştırmalar tırtıkların dönen makinelerin gürültüsünü etkili bir şekilde azalttığını buldu. Ancak gürültü azaltma, büyük ölçüde nihai uygulamaya bağlı olarak evrensel değildi. Bu bağlamda ekip, baykuş kanatlarını andıran özelliklere sahip basitleştirilmiş kanat profillerinin bir dizi ayrıntılı teorik çalışmasını yürütmek için gürültü hesaplama ve analiz yazılımını kullandı. Bulgularını dönen makinelerin gürültüsünü bastırmak için uyguladı.
Arka kenar çevresindeki akış koşullarının iyileştirilmesi ve kenarın şeklinin optimize edilmesi gürültüyü bastırdı. İlginç bir şekilde asimetrik tırtıklar, gürültüyü simetrik muadillerinden daha fazla azalttı.
Gürültü azaltma, farklı çalışma koşullarına göre değişiyordu. Bu nedenle bilim insanları kanat profil tasarımlarının özel uygulamaya dayalı olarak daha fazla değerlendirilmesi gerektiğini vurguladılar.
Örneğin rüzgâr türbinleri, daha genel bir gürültü azaltma teknolojisi gerektiren karmaşık gelen akış ortamlarına sahiptir. Bu kapsamda farklı gelen akışların etkisi altında gürültü azaltma tekniklerinin incelenmesin sonuçları daha evrensel hale getirmesi bekleniyor.
Diğer yandan araştırmacılar, çalışmalarının kanat profili tasarımı ve gürültü kontrolü için önemli bir rehber olacağına inanıyor.