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

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Tri pravidlá, na ktoré inovatívne firmy nikdy nezabúdajú
  2. Aj staršie životné poistenie môže mať nové výhody
  3. 7 miest, kde ešte stále môžete zažiť cisárske Rakúsko
  4. Nukleárna magnetická rezonančná liečba znova v Košiciach
  5. Reportáž: Ako sa robia balené bagety? Zisťovali sme vo fabrike
  6. Ružička Csekes je už po šiesty krát Právnickou firmou roka
  7. Nový rekord SME.sk: Za 2 roky takmer 2-krát viac predplatiteľov
  8. Zákazníkom sme vďaka našim službám ušetrili viac ako milión eur
  9. Plánujete zmeniť lekára? Na toto sa potrebujete pripraviť
  10. Zelené Grunty pripravujú nové byty do predaja
  1. Aj staršie životné poistenie môže mať nové výhody
  2. 7 miest, kde ešte stále môžete zažiť cisárske Rakúsko
  3. Poistenie.sk v novom a lepšom šate
  4. Nukleárna magnetická rezonančná liečba znova v Košiciach
  5. Navštívte OMV na bratislavskom Autosalóne
  6. Za katastrofálny stav chodníkov je zodpovedný starosta Števčík
  7. BILLA štartuje spoluprácu s lyžiarmi Žampovcami
  8. Bieloruský veľvyslanec sa stretol s rektorom SPU v Nitre
  9. Navštívte OMV na bratislavskom Autosalóne
  10. Ružička Csekes je už po šiesty krát Právnickou firmou roka
  1. Reportáž: Ako sa robia balené bagety? Zisťovali sme vo fabrike 17 641
  2. Plánujete zmeniť lekára? Na toto sa potrebujete pripraviť 16 345
  3. Firmy, pri ktorých sa nemusíte obávať dvojakej kvality potravín 15 959
  4. Desať obľúbených multistop zájazdov do celého sveta 14 047
  5. Aká je skutočná pravda o Partners Group Sk? 11 435
  6. Tieto dizajnové hrnčeky a poháre na kávu ocení každý 7 396
  7. V Trenčíne vzniká nová komunita, susedia tu budú priateľmi 6 008
  8. Toto sú zdravotné problémy, o ktorých muži nehovoria 5 037
  9. Nenechajte svojich zamestnancov „vyhorieť“! 4 066
  10. Nový rekord SME.sk: Za 2 roky takmer 2-krát viac predplatiteľov 3 673

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Sakovú vytiahol na ministerstvo bývalý manžel, Kaliňákov kamarát

K aktivitám nádejnej ministerky vnútra sa Alexander Sako nevyjadruje. Sám je v niekoľkých verejných funkciách.

DOMOV

Dobré ráno: Fico s Kaliňákom sa vysmiali protestom aj prezidentovi

Saková je Kaliňákov, teda náš človek.

KOMENTÁRE

Saková je ďalší výkrik zúfalstva

Čím skôr však bude Saková vo funkcii, tým skôr bude môcť vláda žať politické plody svojho rozhodnutia.

SVET

Telo novinárky rozštvrtil, ako vrah sa necíti. Dána odsúdia

Amatérsky vynálezca môže v ostro sledovanom procese dostať doživotie.

Neprehliadnite tiež

Vypočítali, za ako dlho medzi ľuďmi vznikne priateľstvo

Hodiny strávené v práci sa podľa štúdie nerátajú.

Objavili planétu temnú ako uhlie, pohltí takmer všetko svetlo z hviezdy

Planéta nie je celkom čierna, niekde môže žiariť ako uhlíky v ohnisku.

Ako zvýšiť šancu, že uchádzač o zamestnanie pošle životopis?

Každá firma sa snaží pracovné miesta obsadiť čo najlepšími a najkvalifikovanejšími zamestnancami. Problémom, s ktorým sa mnoho firiem v poslednej dobe stretáva, je nedostatočné množstvo uchádzačov o prácu.

Recenzia: Nový God of War dospel a nie je len o zabíjaní

Surovosť z hry nevyprchala, len už nie je samoúčelná a ustupuje do úzadia v záplave všetkých emócií.

Nie špirála, ale uzlík. V ľudskej DNA našli novú štruktúru

Krátke úseky ľudskej DNA nemusia byť iba zakrútené.