这是摘自《走进自然》报道，由Terrapin Bright Green提供。

流体动力学描述了液体和气体如何运动，旨在限制阻力的影响。每一个运动中的物体都会受到周围流体的摩擦和阻力所产生的动量衰减效应。

现代社会使用过多的能源来克服这些影响在许多行业。从单细胞到座头鲸，生物体移动液体——并穿过它们——只需要很少的能量。研究它们的动向有助于改善公用事业、仓储和配送、制造和运输等行业企业的能源状况。好用的买球外围app网站

策略

旋转的流

交通工具、结构和工业设备，如管道、管道、发动机和涡轮，通常是流线型的，以创建理想的层流，但当这些流动模式崩溃时，会遭受能量损失或机械故障。动物和其他生物利用理想化的涡流，如螺旋涡流。通过利用甚至创造漩涡而不是试图避开它们，成群的鸟类、成群的昆虫、成群的鱼类和人类的心脏能够在流体中移动，并以最小的能量消耗移动流体。PAX Scientific等公司正利用这些洞见，提供新的低能耗流程，并提高电力产量。

Constructal理论

自然界中的流体流动总是遵循最有效的路径。这一现象可以用建构理论来描述——研究自然界中生物和非生物系统如何优化流动系统。人体肺部的空气流动、树叶中的营养物质以及河流三角洲中的水都遵循这一原则，平衡各种流动阻力，从而创造出一个系统，将消耗的能量降至最低。流动阻力是系统中与流体运动相互作用的任何方面;同时对这些方面进行优化将产生性能优越的设计。Harbec在注塑模具的设计中使用了建构理论，模仿血管系统来移动冷却剂，从而更有效地利用热能。

现有产品

莉莉叶轮

风扇、混合器、泵和螺旋桨的目标都是移动流体——空气、水和类似的东西——使用尽可能少的能量。

百合叶轮设计罗马帝国科学这家位于加州的技术公司创造了螺旋流来输送液体。同样的策略——利用漩涡——也被飞行中的鸟类和鱼群所采用。这种螺旋设计的重要性在于，它允许流体流动时减少摩擦，最大限度地减少将材料从一个点移动到另一个点所需的能量。PAX的技术是为特定的行业量身定制的，提供了比传统技术更低的能源投入、更低的运行噪音和更高效的混合。PAX水——针对水和废水处理——可以有效地循环1000万加仑的水，使用的功率相当于3个100瓦的灯泡。这比传统技术所需的电力少得多，已经在1000个地点安装了。PAX混合技术——专注于流体混合至关重要的行业——能够减少所需的能源投入、资本成本和混合时间，同时提高产品产量。

结节技术

商业化的多伦多把它在美国，结节技术模拟了座头鲸鳍上形成涡流的凸起。鲸鱼的小结节产生的小漩涡可以延迟停滞效应，允许在气流分离发生之前增加40%的攻角，并减少30%的阻力。环北系统公司已经与WhalePower公司合作，在大容量、低速吊扇中使用这项技术。

与传统的风扇相比，这些具有夜光功能的风扇减少了20%的电力消耗，并降低了运行噪音。WhalePower公司也在将他们的风能技术商业化，以降低涡轮机噪音和机械疲劳。

产品在开发中

风力发电场

与水平轴风力涡轮机(HAWTs)不同，垂直轴风力涡轮机(VAWTs)提供更紧密的间隔、全方位的操作和更低的资本和维护成本。水平轴风力涡轮机的购买、安装和维护成本都很高，而且需要大片的土地。John Dabiri加州理工学院为VAWT农场申请了一项受生物启发的设计专利。根据鱼群的涡流，Dabiri已经证明了反向旋转、紧密间隔的涡轮可以最大程度地减少VAWT农场中涡流的负面影响。

虽然VAWT农场整体产生更少的功率输出,达比利建议的空间安排导致风电场功率密度高于10倍HAWT农场(30 W / m2 3 W / m2)相比,减少系统的足迹,使大、中型大小的VAWT安装更容易采纳。Dabiri的设计已经在一个现有的风力发电场中实施，以提高功率密度，并在阿拉斯加的Igiugig为这个偏远的村庄提供高功率输出。这一创新方法降低了成本、风电场规模和环境影响。