Ученые исследовали потоки жидкости в контакте между произвольными неровными поверхностями.

Группа ученых из Италии и Германии недавно разработала модель для прогнозирования появления трения, когда грубая влажная поверхность ( дорога в дождливый день) находится в скользящем контакте с резиновым материалом ( автомобильные шины ).

Результаты опубликованы в издании Springer . В своем исследовании Перссон из Юлихского исследовательского центра в Германии и Скараджи из Политеха в Бари, Италия, исследовали течение жидкости между двумя грубыми поверхностями. Интерфейс контакта похож на лабиринт с вертикальными узкими пустыми каналами, беспорядочно пересекающимися друг с другом.

Впервые авторы применили статистический анализ для определения среднего потока жидкости между грубыми поверхностями. Предыдущие попытки исследовать трение в таких условиях использовали числовые методы, которые требовали большой вычислительной мощности.

Для сокращения времени вычисления нередко использовались допущения и приблизительные значения. Новая модель обеспечивает теоретический прогноз трения как функции скорости скольжения поверхности. Это подтверждает более ранние теоретические измерения трения, сделанные с помощью гладкого стального шара, скользящего по грубой эластичной поверхности с параллельными углублениями.

Модель авторов исследования подтвердила экспериментальное наблюдение за изменяющимися уровнями трения, связанными с изменением угла направления движения шара и параллелью к углублениям.

Результаты помогут создать автомобильные шины с микроструктурой, которая позволит не терять сцепления с поверхностью дороги даже во время дождя.