Kövess minket!

NewsletterGoogle+RSS
Feliratkozom a heti hírlevélre

Utolsó hozzászólások

2017. 07. 27. - 09:10KGabi

Mi is tudunk munkát adni: mérnököknek  Jooble 

2017. 06. 20. - 20:31Hitetlen Tamás

Ez a cikk egy idealista naíva.

A cél dátum 2067-2117. A holdrajutás 1968(?) Marsra még csak szonda és robot jutott.

A Bioszféra 2 program megbukott. Voltak sikeresebb kísérletek, de kísérletek.

2017. 05. 23. - 09:12Anonymous

Hiya very cool web site!! Guy .. Excellent .. Superb

.. I'll bookmark your blog and take the feeds also? I'm satisfied to find numerous helpful info here in the put

up, we need develop extra techniques on this regard, thank you for sharing.

. . . . .

Áramlás turbulencia nélkül

2010.04.26.
Kutatóknak sikerült megnyugtatni a turbulens áramlást, így energia-megtakarításra nyílik lehetőség

A gomolygó áramlást az áramlástani szakemberek turbulens áramlásnak nevezik. Az áramlásnak ez a formája sok energiát emészt fel, hiszen a főáram irányától eltérő áramlások jönnek létre. A lamináris áramlásban ezzel szemben csak az áramlás fő irányával egyvonalban elhelyezkedő folyadékrétegek egymáshoz viszonyított sebességkülönbsége okozta súrlódás felelős az energiaveszteségért. A turbulens áramlások létrehozásához nagyságrenddel több energia szükséges, mint lamináris áramláshoz. "Ezért bír nagy ipari jelentőséggel a turbulens áramlás célzott megnyugtatása." - állítja Björn Hof a Max-Planck Intézet munkatársa. Az Intézet munkatársai a Harvard Egyetemmel, egy közös kutatás során fejlesztette ki metódusát, mellyel alacsony sebességű áramlásoknál megszüntethetővé vált a turbulencia.

A kísérlet során egy 12 m hosszú, mindössze 3 cm átmérőjű üvegcsőben hoztak létre lamináris áramlást, melyben helyenként turbulenciát idéztek elő. A csőben áramló vízhez apró részecskéket kevertek, majd lézerrel megvilágítva követték ezek áramlását a vízben.

A kísérlet jól mutatta a két áramlás sebességeloszlása közti különbséget. Míg a lamináris áramlásoknál a falhoz közel alacsony, a cső közepénél nagy sebességek jöttek létre, addig a turbulens áramlásnál a falhoz közel is nagy sebességek voltak megfigyelhetőek. "Ahhoz, hogy a turbulens áramlást megakadályozzuk azt kellett vizsgálnunk, hogy a lamináris és a turbulens áramlás közötti határfelületen mi játszódik le." - árulta el Hof.


(a) lamináris, (b) turbulens áramlásra jellemző sebességprofil

A vizsgálathoz számítógépes szimulációt is bevetettek a kutatók: egy CFD számítás során a turbulens áramlás közepét lefékezték, a falhoz közelebb pedig felgyorsították, oly módon, hogy a térfogatáram állandó maradjon. Így az áramlás közepén egyszerűen nem volt annyi mozgási energia, amennyi gomolygó áramlás energiaigényét fedezni tudta volna.

Ennek az elvnek a gyakorlati megvalósítása meglehetősen paradoxnak hat: a kutatók olyan kontrollpontokat hoztak létre, ahol az áramlásban célzottan és meghatározott ritmusban turbulenciát keltettek. Megfelelő ütemben létrehozva a gomolygást, a létrejövő örvénylő áramlás az előző örvény turbulens határfelületét zavarta meg, oly módon, hogy tulajdonképpen minden örvény a sorban az előtte létrejövő örvény energiáját "rabolta" el, hogy létrejöhessen. A turbulencia miatt a cső közepi sebesség lecsökken, az előd örvény pedig megszűnik. És az előd mellett az áramlás során keletkező örvények is meg- semmisülnek, így a kontrollpont után az áramlás ismét teljesen laminárissá válik. Az üvegcsőben vizsgált jelenség mókásan úgy fogható fel, mintha egy regattaversenyen olyan sűrűn haladnának át egy kontrollponton a vitorlások egymás mögött, hogy az utolsó mindig kifogná az előtte álló hajó vitorlájából a szelet. Így a kontrollpont után egy hajó sem haladna a vízen.

Mivel a csőben csak a kontrollponton kellett beavatkozni az áramlásba, mindössze az energia egyötöd részéből fenntarthatóvá vált az áramlás. A göttingeni szakemberek bemutatták azt is, hogy az áramlások előbb-utóbb külső beavatkozás nélkül is "megnyugszanak", ugyanis a lamináris áramlás a turbulensénél stabilabb állapot. Persze a legtöbb ipari alkalmazásban ez nem jelent vigaszt a turbulencia elleni harcban. Viszont mivel a stabil állapot a lamináris áramlás, sok esetben elég egy kis beavatkozás, hogy az áramlás laminárissá váljon. A jövőben az áramlástechnikai gépészmérnökök azt kutatják majd, hogyan lehet kiterjedtebb turbulenciákat megszüntetni.

(Max-Planck-Gesellschaft, 19.03.2010 - NPO)

Ivicsics Miklós

Cikk értékelése: 
Szerző: Ivicsics Miklós

Hozzászólások

Talán szerencsésebb lenne megnyugtatás helyett csillapítást, megnyugszanak helyett csillapodnak szavakat használni.

Új hozzászólás

Filtered HTML

  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • Engedélyezett HTML jelölők: <a> <em> <strong> <cite> <blockquote> <code> <ul> <ol> <li> <dl> <dt> <dd> <br> <p>
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.

Plain text

  • A HTML jelölők használata nem megengedett.
  • A webcímek és email címek automatikusan kattintható hivatkozásokká alakulnak.
  • A sorokat és bekezdéseket a rendszer automatikusan felismeri.
CAPTCHA
Ezzel a feladattal teszteljük, hogy valódi látogató vagy-e.

Kapcsolódó cikkek

A teherautók vontatmányaira szerelt ''oldalszoknya'' előnyös aerodinamikai tulajdonságokat kölcsönöz viselőjének, ezáltal csökkentve az üzemanyag fogyasztást és a káros anyag kibocsátást akár 15%-kal is.
Az ausztráliai Adelaide Egyetem kutatói az alapkutatások mellett a szélturbina farmok viselkedését is tanulmányozzák.
Kínai kutatók ausztrál segítséggel próbálják meg modellezni a gátszakadás után keletkező áradást és hatásait. (+videó)
Az eredetileg a repülőgépszárnyak felhajtóerejének növelésére kifejlesztett technológia segítségével hamarosan olcsóbbá válhat a szélenergiából termelt elektromos áram.

Friss hírek

E-hajtómű? Miért ne?

Építőmérnök állások

Környezetmérnök állások

Vegyészmérnök állások