Mediciones del Campo de Velocidad del Golpe Propulsivo del León Marino de California Usando PIV de Burbuja
Autores: Perrotta, Gino; Fish, Frank E.; Adams, Danielle S.; Leahy, Ariel M.; Downs, Abigal M.; Leftwich, Megan C.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Mediciones del Campo de Velocidad del Golpe Propulsivo del León Marino de California Usando PIV de Burbuja
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
California
Leones marinos
Nadando
Mamíferos marinos
Propulsión
Mediciones de flujo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Las leones marinos de California se encuentran entre los mamíferos acuáticos más ágiles. La mayoría de los mamíferos marinos nadan con sus apéndices traseros: aletas o colas, dependiendo de la especie, mientras que los leones marinos utilizan sus aletas delanteras para la propulsión y la maniobra. El golpe propulsor del león marino genera empuje al formar un chorro entre las aletas y el cuerpo y al arrastrar un vórtice inicial a lo largo del lado de succión de la aleta. Experimentos previos utilizando aletas robóticas han demostrado que estos mecanismos son posibles, pero no existían mediciones de flujo alrededor de leones marinos vivos con las que comparar. En este estudio, se observaron las estructuras de flujo alrededor de leones marinos nadadores utilizando una adaptación de la velocimetría de imágenes de partículas. Para acomodar a los animales, fue necesario utilizar burbujas como partículas semilla y luz solar para la iluminación. Se guió a tres leones marinos adultos entrenados de California para nadar a través de una lámina aproximadamente plana de burbujas en un total de 173 repeticiones. Los videos capturados se utilizaron para calcular las velocidades de las burbujas, que se procesaron para aislar e inspeccionar las velocidades de flujo causadas por el león marino nadador. Se discutirá la metodología y se presentarán las velocidades de flujo medidas.
Descripción
Las leones marinos de California se encuentran entre los mamíferos acuáticos más ágiles. La mayoría de los mamíferos marinos nadan con sus apéndices traseros: aletas o colas, dependiendo de la especie, mientras que los leones marinos utilizan sus aletas delanteras para la propulsión y la maniobra. El golpe propulsor del león marino genera empuje al formar un chorro entre las aletas y el cuerpo y al arrastrar un vórtice inicial a lo largo del lado de succión de la aleta. Experimentos previos utilizando aletas robóticas han demostrado que estos mecanismos son posibles, pero no existían mediciones de flujo alrededor de leones marinos vivos con las que comparar. En este estudio, se observaron las estructuras de flujo alrededor de leones marinos nadadores utilizando una adaptación de la velocimetría de imágenes de partículas. Para acomodar a los animales, fue necesario utilizar burbujas como partículas semilla y luz solar para la iluminación. Se guió a tres leones marinos adultos entrenados de California para nadar a través de una lámina aproximadamente plana de burbujas en un total de 173 repeticiones. Los videos capturados se utilizaron para calcular las velocidades de las burbujas, que se procesaron para aislar e inspeccionar las velocidades de flujo causadas por el león marino nadador. Se discutirá la metodología y se presentarán las velocidades de flujo medidas.