Problém s nimi mali aj superpočítače. Odhalili tajomstvá turbulencií

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

Ilustračná fotografia.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.

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. Premýšľate o aute do 10 000 eur? Poradíme vám, ako nenaletieť
  2. Trápi vás chrípka alebo prechladnutie? Vieme, ako s nimi zatočiť
  3. Zážitky z Pobaltia: Objavte Tallinn a Rigu
  4. Darček, s ktorým si na vás spomenie 365 dní v roku
  5. Predpremiéra vynoveného VW Passat: Viac IQ, viac online
  6. Šanca pre mladé talenty z oblasti umenia, vedy či športu
  7. Top destinácie a hotely na exotickú dovolenku v zime
  8. Stotisíc ľudí rozhodlo: Nadácia banky rozdelí štvrť milióna eur
  9. Slovensko má historicky najvyšší počet ľudí bankujúcich online
  10. ZSE ako jediné prináša Virtuálnu batériu pre fotovoltiku
  1. Tatranská mliekareň prosperuje aj vďaka spolupráci s Tescom
  2. Premýšľate o aute do 10 000 eur? Poradíme vám, ako nenaletieť
  3. Trápi vás chrípka alebo prechladnutie? Vieme, ako s nimi zatočiť
  4. Noerr advised on WebSupport deal
  5. Čo sa stalo s mojimi úsporami v druhom pilieri?
  6. Podnikanie a významné ukazovatele v roku 2019
  7. Smartfóny Samsung Galaxy S priniesli množstvo inovácií
  8. eKasa prichádza na Slovensko
  9. Zážitky z Pobaltia: Objavte Tallinn a Rigu
  10. 4 úkony, ktoré treba absolvovať po založení s.r.o.
  1. Na dôchodok si možno sporíte zle. Šesť zásad správneho šetrenia 15 601
  2. Darček, s ktorým si na vás spomenie 365 dní v roku 14 109
  3. Zážitky z Pobaltia: Objavte Tallinn a Rigu 12 448
  4. Je lepšie menučko, alebo domáca strava? Týždeň sme varili doma 7 515
  5. Hotovosť je na ústupe. Karty akceptujú aj v kostole či na ulici 4 939
  6. Predpremiéra vynoveného VW Passat: Viac IQ, viac online 4 799
  7. First moment: Španielske pobrežie patrí medzi najpredávanejšie 4 581
  8. Top destinácie a hotely na exotickú dovolenku v zime 3 793
  9. Zbrojársky líder z Považia pomáha ľuďom 2 925
  10. Šanca pre mladé talenty z oblasti umenia, vedy či športu 2 562

Hlavné správy zo Sme.sk

Píše Marek Maďarič

Poslanci ukázali neúctu, inak sa to vysvetliť nedá (píše Marek Maďarič)

Zvolení sme neboli na to, aby sme ľudí drzo presviedčali, že nezabezpečiť chod ústavného súdu je normálne.

DOMOV

Zločin v priamom prenose. Súd popísal kauzu nástenka

Aktéri kauzy mali podľa súdu politické krytie.

ŠPORT

Djokovič bol v Bratislave, prišiel na svadbu slovenského tenistu

Nevesta je dcérou Djokovičovho trénera.

PRÍBEHY SLÁVNYCH FOTOGRAFIÍ

Sukňu nadvihol prievan. A nasledoval rozvod

Marilyn Monroe mierila k postaveniu superstar.

Neprehliadnite tiež

Podcast Klik

Amazon si kúpilo inteligentnú wifi, Apple chce ovládnuť správy

Komentový prehľad technologických správ.

Podcast Klik denníka SME.
Uniknuté zábery Samsungu Galaxy S10e.

Ukázali, ako nikotín preniká do vnútra nervových buniek

Návyková látka v bunkách sa rozsvietila.

Ilustračné foto.
Podcast Tech_FM

Mal prežiť tri mesiace, vydržal pätnásť rokov

Rozlúčili sme sa s úžasnou misiou na Marse.

V Pompejach objavili ďalšiu fresku, ukazuje bájneho Narcisa

V dome predtým našli aj erotickú maľbu.

Nádvorie domu, na ktorom archeológovia objavili fresku.