Problém s nimi mali aj superpočítače. Odhalili tajomstvá turbulencií

Španielski inžinieri potvrdili teóriu ruského matematika zo 40. rokov minulého storočia.

Ilustračná fotografia.(Zdroj: WIKIMEDIA CC)

BRATISLAVA. Turbulencia je neusporiadané, vírivé prúdenie plynov či kvapaliny po nepravidelných dráhach s nepravidelnou rýchlosťou.

Jednoduchá charakteristika známeho fenoménu, s ktorým sa ľudia stretávajú napríklad v lietadlách. Vedcov však turbulencia trápi možno viac ako cestujúcich.

Prečítajte si tiež: Vypúšťajú nový meteosatelit, lietadlá už nevletia do turbulencií

Rovnice na vypočítanie fyziky tekutín sú ťažké a aj zjednodušené simulácie predstavovali pre superpočítače zaťažkávaciu skúšku.

Španielskym inžinierom sa však teraz podarilo pochopiť, ako sa energia pohybuje v turbulentných tekutinách.

Článok pokračuje pod video reklamou

Matematikom z rôznych krajín sa zároveň podarilo zistiť, ako turbulencia pomáha pri rozptýlení energie tekutín, čo vedie k zastaveniu prúdenia.

Štúdiu publikovali v magazíne Science.

Prenos ako pri štafetovom behu

Prejavy turbulencie pritom pozorujeme v bežných situáciách: v rýchlom prúdení riek, dyme z komínov či cigariet alebo v cirkulácii atmosféry.

Už v 40. rokoch minulého storočia ruský matematik Andrej Kolmogorov formuloval teóriu, podľa ktorej sa turbulencie tvoria v kaskádach. Väčšie víry sa rozdelia na menšie, a tie zase na ešte menšie.

Teória naznačuje, že energia sa z väčších vírov neprenáša do väčších vzdialeností, ale na menšie víry v okolí, podobne ako kolík pri štafetovom behu.

Teóriu ruského matematika teraz potvrdil inžinier José Cardes a jeho kolegovia z Polytechnickej univezity v Madride.

Podarilo sa im po prvýkrát nasimulovať prechod kinetickej energie z väčších na menšie víry. Ich simulácia dokázala ukázať prechod energie z metrového víru na menšie víry až do veľkosti dvanásť centimetrov.

Výskum môže pomôcť aj klimatológom

Cardesa si myslí, že porozumenie tomuto fenoménu pomôže aj pri predvídaní toku energie napríklad aerodynamického ťahu.

Výskumníci hovoria, že tento kaskádovitý efekt môže vysvetliť, prečo aj tekutiny s nízkym vnútorným trením dokážu premeniť svoju energiu na teplo a spomaliť svoj pohyb.

Keď sa objaví turbulencia, energia sa rozšíri do malých vírov, čím sa naopak zvýši trenie medzi vrstvami tekutiny a energia sa premení na teplo.

Lepšie porozumenie turbulencií a dôsledkom, ktoré má prenos energie, môže pomôcť astrofyzikom pri porozumení plynutia plynov v galaxiách či klimatológom, ktorí skúmajú prúdenie tepla v oceánskych prúdoch.

DOI: 10.1126/science.aan7933

Na spracúvanie osobných údajov sa vzťahujú Zásady ochrany osobných údajov a Pravidlá používania cookies. Pred zadaním e-mailovej adresy sa, prosím, dôkladne oboznámte s týmito dokumentmi.

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Javorina otvorila svoj tretí showroom na Slovensku
  2. Arabská exotika: Top hotely v Ománe
  3. Pracujú vo svojich komunitách. Má Slovensko lokálnych lídrov?
  4. Boj o vedenie radnice v známom kúpeľnom meste
  5. Ako dostať akné pod kontrolu? Odhaľte jeho príčiny!
  6. Ušetrite na vykurovaní s novým Teplom so zárukou od ZSE
  7. Vo VSD prepli na vyššiu rýchlosť, šetria nám čas a peniaze
  8. Alena Bašistová: Nikomu nejdem brať hlasy a ani s nimi kšeftovať
  9. Vianoce a Silvester v teple: Pätnásť tipov, kam sa vybrať
  10. Najužitočnejšia appka
  1. BILLA otvorila svoju 150. predajňu na Slovensku
  2. Javorina otvorila svoj tretí showroom na Slovensku
  3. Arabská exotika: Top hotely v Ománe
  4. Pracujú vo svojich komunitách. Má Slovensko lokálnych lídrov?
  5. Boj o vedenie radnice v známom kúpeľnom meste
  6. Polus Market – trh v srdci nákupného centra
  7. Ako dostať akné pod kontrolu? Odhaľte jeho príčiny!
  8. Ušetrite na vykurovaní s novým Teplom so zárukou od ZSE
  9. Vo VSD prepli na vyššiu rýchlosť, šetria nám čas a peniaze
  10. Alena Bašistová: Nikomu nejdem brať hlasy a ani s nimi kšeftovať
  1. Najužitočnejšia appka 16 564
  2. Vianoce a Silvester v teple: Pätnásť tipov, kam sa vybrať 15 182
  3. V O2 to s dátami poriadne prehnali 10 952
  4. Do boja s plastovým odpadom na Slovensku vstúpil prvý reťazec 10 186
  5. Účet za liečbu chlapca? Šesť miliónov eur 9 808
  6. Zistili sme, ako sa vyrába najčistejší slnečnicový olej 9 569
  7. IKEA je postavená na tých správnych hodnotách 6 331
  8. Nasledujúci týždeň budeme cestovať za polovicu 5 495
  9. Čerstvosť je o správnom skladovaní. Reportáž zo skladu Kauflandu 3 518
  10. Dobro, kľúč ku šťastnému osudu 2 418