Hydrothermal augmentation of flat plates via nature-inspired surface modifications using shark skin-mimetic structures
Notice bibliographique
Résumé
Improvements in thermal and aerodynamic systems are fueled by biomimicry. Solar technologies inspired by photosynthesis improve energy capture, and vehicle designs that reduce drag are influenced by shark skin and bird flight. These nature-inspired solutions enhance efficiency, sustainability, and performance in the energy, transportation, and environmental engineering domains. The novelty of this work is numerically examining how rib designs inspired by shark denticles affect the fluid flow and heat transfer performance of a plate by comparing six distinct models (equipped with shark denticles) to a simple flat plate (without ribs). Each model introduces variations in denticle shape, arrangement, and angle. Two fluid flow regimes were examined in each section: laminar ( Re = 400–1,000) and turbulent ( Re = 5,000–20,000). According to the obtained numerical outcomes, the local Nusselt number and C f varied significantly among the models. The present work reported a maximum increase of almost 77.79 % in the average Nusselt number compared to the simple flat plate at Re = 20,000. This increase demonstrates the significant influence of the altered shark denticle geometry. Moreover, at Re = 400 in laminar flow, the friction coefficient reaches its maximum drop, about 36.67 % from the flat plate. This substantial decrease indicates the effectiveness of the angled denticle arrangement in reducing frictional resistance. As a result, geometries inspired by the denticles of sharks significantly improve heat transfer and lower drag. The outcomes demonstrate the potential of bio-inspired designs to enhance heat transfer and aerodynamic efficiency. • Biomimicry leverages nature-inspired designs for enhanced efficiency. • Shark denticle-inspired rib designs improve heat transfer by up to 64.97 %. • Angled denticle geometries reduce friction by up to 36 % in laminar flow. • Six models of denticle shapes and angles tested for diverse flow regimes. • Bio-inspired innovations improve drag reduction and aerodynamic performance.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».