Nature-Inspired Fluid Mechanics: Results of the DFG Priority Programme 1207 ”Nature-inspired Fluid Mechanics” 2006-2012

این کتاب گزارش پایانی برنامه اولویت ملی مکانیک سیالات الهام گرفته از طبیعت است (Schwerpunktprogramm SPP 1207: Strömungsbeeinflussung in der Natur und Technik). مکانیک سیالات الهام گرفته از طبیعتیکی از زیرمجموعه‌های بیومیمتیک است، رشته‌ای که در دهه گذشته مورد توجه فزاینده‌ای قرار گرفته است و دانشکده‌ها و دوره‌های تحصیلی متعددی صرفاً به کاوش «طبیعت به‌عنوان یک مدل» برای کاربردهای مهندسی اختصاص یافته‌اند. برای صرفه جویی در انرژی حرکت، تکامل طراحی حیوانات را طوری بهینه کرده است که تلفات اصطکاک به حداقل برسد. علاوه بر بسیاری از سازگاری‌های مورفولوژیکی، حیواناتی که اغلب در معرض جریان‌های آب یا هوا هستند، رفتارهای ویژه‌ای ایجاد کرده‌اند که به آنها اجازه می‌دهد از انرژی موجود در هوا یا نوسانات آب برای صرفه‌جویی در مصرف انرژی استفاده کنند. چنین دستکاری و کنترل جریان نه تنها برای بسیاری از حیوانات، بلکه برای بسیاری از کاربردهای مهندسی نیز مهم است. از آنجایی که موجودات زنده توسط چندین میلیون سال تکامل بهینه شده اند، بسیار محتمل است که بسیاری از رشته های مهندسی بتوانند از مطالعه سیستم های موجود در طبیعت سود ببرند. جالب اینجاست که کار میان رشته ای جدی و تبادل اطلاعات کمی در مورد موضوع دینامیک سیالات و کنترل جریان وجود داشته است و این انگیزه اولیه برای ایجاد این برنامه اولویت ملی بود.

This book is the closing report of the national priority program Nature-Inspired Fluid Mechanics (Schwerpunktprogramm SPP 1207: Strömungsbeeinflussung in der Natur und Technik). Nature-inspired fluid mechanics is one subset of biomimetics, a discipline which has received increased attention over the last decade, with numerous faculties and degree courses devoted solely to exploring ‘nature as a model’ for engineering applications. To save locomotion energy, evolution has optimized the design of animals such that friction loss is minimized. In addition to many morphological adaptations, animals that are often exposed to water or air currents have developed special behaviors that allow them to use the energy contained in air or water fluctuations for energy savings. Such flow manipulation and control is not only important for many animals, but also for many engineering applications. Since living beings have been optimized by several million years of evolution it is very likely that many engineering disciplines can profit from the study of systems found in nature. Curiously, there has been little serious cross-disciplinary work and information exchange on the topic of fluid dynamics and flow control and this was the initial motivation to establish this national priority program.