Kövess minket!

NewsletterGoogle+RSS
Feliratkozom a heti hírlevélre

Utolsó hozzászólások

2017. 02. 22. - 13:12Majjomkácska

Eltelt 7 év, és semmi sem lett a projektből. 

2017. 01. 25. - 14:54Ainu

Ide rosszul került, az eredeti szöveg (amit valamiért sosem linkelnek itt pontosan) szerint "extremely low temperature of about 1 degree above absolute zero". Magyarul fordítási hiba. (Ilyenek, sajnos, gyakrabban előfordulnak itt.)

2017. 01. 25. - 10:52Tylla

Most tényleg az van leírva a cikkbe amit olvastam:

"lehűtik az antiprotonokat az abszolút nulla alá egy fokkal"

Én emlékszem rosszul tanulmányaimra és/vagy ez valamilyen új tudományos áttörés eredménye? :)

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

Moszkvában láthattuk először azt a motort, mely a tervek szerint nem az utakon, hanem a levegőben fog majd közlekedni.