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. Kupujete alebo predávate byt? Týchto 5 vecí si skontrolujte!
  2. Ľudia si už neuvedomujú, že ich svet nekončí na vlastnom prahu
  3. Psychológ varuje rodičov: Nesnažte sa byť dokonalými
  4. EY Podnikateľ roka: hľadáme slovenské príbehy!
  5. Televízor s 8K rozlíšením je realitou. Kúpiť či čakať?
  6. Platíte si poistenie domova zbytočne?
  7. Volkswagen T-Cross má z každého niečo
  8. Kde robia v Bratislave najlepšiu kávu? Vybrali sme 6 kaviarní
  9. Dvaja Slováci dokázali zázrak. Ich listy chcú po celom svete
  10. Objavte silu Q10 a zredukujte vrásky počas 4 týždňov
  1. Ekonomická diplomacia Indonézie
  2. Ako si vieme zabezpečiť štedrý a spokojný dôchodok?
  3. Kupujete alebo predávate byt? Týchto 5 vecí si skontrolujte!
  4. Ľudia si už neuvedomujú, že ich svet nekončí na vlastnom prahu
  5. Televízor s 8K rozlíšením je realitou. Kúpiť či čakať?
  6. Psychológ varuje rodičov: Nesnažte sa byť dokonalými
  7. EY Podnikateľ roka: hľadáme slovenské príbehy!
  8. Európska investičná banka a EXIMBANKA SR spája svoje sily
  9. Rektorom Ekonomickej univerzity v Bratislave bude opäť F. Daňo
  10. Kúpa založenej s.r.o. s históriou
  1. Dvaja Slováci dokázali zázrak. Ich listy chcú po celom svete 29 962
  2. First moment na leto 2019 je tu: 13 letovísk s výraznými zľavami 26 639
  3. Kde robia v Bratislave najlepšiu kávu? Vybrali sme 6 kaviarní 22 590
  4. Platíte si poistenie domova zbytočne? 14 252
  5. SME pripravení na komunálne voľby vo veľkom štýle 9 958
  6. Hidradenitída - kožná choroba, o ktorej sa nehovorí 8 923
  7. Neukladajte si nič, čo vás môže ohroziť. Ako zabezpečiť telefón? 5 312
  8. 5 brigád, ktoré pomôžu v budúcej kariére 5 106
  9. Objavte silu Q10 a zredukujte vrásky počas 4 týždňov 4 459
  10. Rozhodnite v sobotu o starostoch aj o svojom dôchodku! 4 240