mff2024mff2024mff2024mff2024mff2024mff2024
i

Aktuální číslo:

2024/3

Téma měsíce:

Elektromobilita

Obálka čísla

Kdy stabilita není nejlepší řešení

 |  11. 7. 2022
 |  Vesmír 101, 417, 2022/7

Přenos tepla konvektivním prouděním je důležitý proces nejen v atmosféře, kde významně ovlivňuje vývoj počasí, ale také v průmyslu nebo dokonce v kuchyni při vaření. V úplně zjednodušeném modelu jde o dvě desky, kde spodní zahřívá vzduch nebo kapalinu, která stoupá vzhůru a u horní desky se ochlazuje a klesá zpět. Přitom se tvoří víry a dochází k turbulencím, takže teoretický popis není jednoduchý. Modely vývoje počasí musí počítat s tím, že zemský povrch se ve dne zpravidla zahřívá a v noci chladne.

Co s přenosem tepla konvektivním prouděním udělají oscilace teploty? Teoretici numerickým simulováním předpověděli, že oscilace teploty by mohly přenos tepla zvýšit. Vysvětlují si to tím, že oscilace destabilizuje mezní vrstvu tekutiny v těsné blízkosti desek. Potvrdit teoretickou simulaci experimentálně se rozhodli Ladislav Skrbek z MFF UK a Pavel Urban se spolupracovníky z Ústavu přístrojové techniky AV ČR. Mezi dvě měděné desky vložili plynné helium o teplotě nižší než 6 K. Mohli tak v dostatečně širokém rozmezí měnit jak frekvenci oscilací teploty, tak amplitudu modulace. A skutečně zjistili že v relativně širokém rozsahu oscilací přenos tepla vzroste až o 20 procent. Pokud by to vedlo ke konstrukci účinnějších výměníků tepla, mohlo by to třeba trochu zmírnit současnou energetické krizi. Je také možné, že to vylepší modely vývoje počasí nebo modelování oceánského proudění.

Urban P. et al.: Phys. Rev. Lett., 2022, DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.134502.

Ke stažení

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Fyzika
RUBRIKA: Mozaika

O autorovi

Ivan Boháček

Mgr. Ivan Boháček (*1946) absolvoval Matematicko-fyzikální fakultu UK v Praze. Do roku 1977 se zabýval v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského molekulovou spektroskopií, do roku 1985 detektory ionizujících částic v pevné fázi v Ústavu pro výzkum, výrobu a využití radioizotopů. Spolu s Z. Pincem a F. Běhounkem je autorem knihy o fyzice a fyzicích Newton by se divil (Albatros, Praha 1975), a se Z. Pincem pak napsali ještě knihu o chemii Elixíry života a smrti (Albatros, Praha 1976). Ve Vesmíru působí od r. 1985.
Boháček Ivan

Doporučujeme

Jak to bylo, jak to je?

Jak to bylo, jak to je? uzamčeno

Ondřej Vrtiška  |  4. 3. 2024
Jak se z chaotické směsi organických molekul na mladé Zemi zrodil první život? A jak by mohla vypadat jeho obdoba jinde ve vesmíru? Proč vše živé...
Otazníky kolem elektromobilů

Otazníky kolem elektromobilů uzamčeno

Jan Macek, Josef Morkus  |  4. 3. 2024
Elektromobil má některé podstatné výhody. Ale samotné vozidlo je jen jednou ze součástí komplexního systému mobility s environmentálními dopady a...
Návrat lidí na Měsíc se odkládá

Návrat lidí na Měsíc se odkládá uzamčeno

Dušan Majer  |  4. 3. 2024
Tragédie lodi Apollo 1 nebo raketoplánů Challenger a Columbia se již nesmí opakovat. Právě v zájmu vyšší bezpečnosti se odkládají plánované cesty...