Dinámica de fluidos: ¿Hay alguna forma de diseñar un contenedor para influir en el flujo de aire dentro o controlar los puntos donde se ejerce más la fuerza de presión, empujando efectivamente el flujo de aire en una dirección uniforme?

Answer 1

Usted mencionó la nanotecnología en su respuesta a un comentario, por lo que me pregunto si está hablando de controlar el flujo dentro de volúmenes muy pequeños (como dentro de chips de computadora).

Me imagino un pequeño volumen con una válvula de retención para permitir el flujo de entrada y otra válvula de retención para dejar salir el flujo y un calentador que se enciende y se apaga. El aire entra, se calienta hasta que la presión aumenta hasta el punto en que supera la presión de apertura de la válvula de retención de salida y sale algo de aire. Luego, el calentador se apaga y el aire atrapado restante se enfría, atrayendo aire a través de la válvula de retención de entrada. Y el ciclo se repite. Será un flujo cíclico en lugar de un flujo constante, pero dependiendo de lo que quieras hacer con él, eso podría estar bien. Podría estar bien para llevar el calor de un microprocesador, por ejemplo. Podrías tener dos al lado del otro y operando fuera de fase, de modo que cuando uno expulsa el aire, el otro aspira el aire. Las dos salidas podrían unirse para obtener un flujo constante más continuo.

También podría imaginar que la parte superior del pequeño depósito de aire podría ser un diafragma, por lo que permitirá un mayor cambio en el volumen antes del ciclo. Si esto realmente es un pequeño dispositivo nano, ese diafragma podría actuar como un resorte sintonizado a la frecuencia del ciclo del calentador y los efectos dinámicos podrían mejorar la velocidad de flujo.

Answer 2

Sí hay. De hecho, existe una disciplina de ingeniería que se basa en esto para que sus dispositivos funcionen. El campo es fluídico e implementa dispositivos lógicos y amplificadores utilizando cámaras especialmente formadas sin partes móviles. Dichos dispositivos son útiles en entornos radiactivos o entornos electromagnéticamente ruidosos donde la electrónica estándar tendría dificultades para funcionar. Algunos dispositivos fluídicos dependen del efecto Coanda; otros en colisión de chorros de fluido por sus funciones. Se puede encontrar más información en el artículo de Fluidics en Wikipedia.