麻省理工学院的涡流发生器测试台（照片：麻省理工学院）麻省理工学院 (MIT) 的研究人员已经证明，安装在船体上的楔形涡流发生器可以减少水中的阻力高达 7.5%。
这可以降低燃料成本和总体排放量，后者有助于实现国际海事组织 (IMO) 的目标，即到 2030 年将国际航运的碳强度比 2008 年水平降低 40%。
相关论文《利用涡流发生器减少高块体系数船舶和车辆的净阻力》在弗吉尼亚州诺福克举行的美国船舶工程师协会 2025 年海事大会上发表。
研究人员——麻省理工学院海洋资助计划和机械工程系的 José del Águila Ferrandis、Jack Kimmeth 和 Michael Triantafyllou，以及比特与原子中心的 Alfonso Parra Rubio 和 Neil Gershenfeld——结合计算流体动力学 (CFD) 和实验方法，并在人工智能优化方法的指导下，确定了优化的涡流发生器形状和尺寸。
该团队首先通过大量的 CFD 分析建立了参数趋势，然后通过快速原型制作测试了多个船体，以实验验证结果。
研究团队制作并测试了三种轴对称船体的比例模型：裸露尾翼的船体、带有三角翼涡流发生器的船体以及带有楔形涡流发生器的船体。研究结果表明，楔形涡流发生器是实现最佳减阻效果的关键形状。
利用流体可视化技术，研究人员发现，通过延缓湍流分离可以降低阻力，使水流更平稳地沿船体流动，从而缩小船尾的尾流。这也有助于螺旋桨和舵在均匀流中更高效地工作。
“我们首次通过实验记录了使用涡流发生器（一种楔形的小型结构，安装在船体的特定位置）的船舶所需燃料的减少，”麻省理工学院机械工程教授兼海洋资助项目主任迈克尔·特里安塔菲卢解释说。
涡流发生器已被应用于飞机机翼前缘，以提高升力并延缓失速。本研究首次表明，涡流发生器也可用于降低商船的阻力。
楔形涡流发生器的模块化适应性使其能够集成到各种船体类型中，包括散货船和油轮，并且该装置可以与现有技术（如预旋定子（安装在螺旋桨前面的固定鳍片））协同作用，甚至取代它们，从而提高整体系统性能。
研究人员估计，在以 14.5 节航速航行于跨太平洋航线的 300 米纽卡斯尔型散货船上安装涡流发生器，将“显著减少排放”，并每年节省约 75 万美元的燃料费用。
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