#турбулентность

Каждый год миллионы людей выбирают самолеты для деловых поездок и путешествий. Но что мы на самом деле знаем о том, как стальные птицы обеспечивают нашу безопасность и комфорт в небе? Эксперт Пермского Политеха рассказал, как устроено воздушное судно, что помогает ему преодолевать гравитацию, в какой части авиалайнера безопаснее при турбулентности, как крылатую машину защищают от непогоды и молний, что произойдет, если не включить авиарежим на телефоне, почему нельзя открывать окно и что скрывает «черный ящик».

В Институте теоретической и прикладной механики имени С. А. Христиановича СО РАН завершается очередной этап исследований влияния специального рельефа поверхности крыла пассажирского самолета на поведение пограничного воздушного слоя. Ученые прогнозируют значительное снижение потребления топлива, вредных выбросов и, следовательно, увеличение дальности полетов.

Для многих из нас турбулентность — неприятное явление, которое сопровождается тряской самолета. Она возникает, когда потоки воздуха хаотично завихряются вместо того, чтобы двигаться прямо. Но если заглянуть внутрь авиадвигателя, то окажется, что такой же процесс может быть полезным и даже необходимым для самолета. Турбулентные завихрения, возникающие внутри камеры сгорания, активно перемешивают кислород с топливом, что увеличивает скорость реакции горения и делает полет стабильным и безопасным. Математическое моделирование всех этих процессов позволяет предсказать поведение материалов при высоких температурах и давлениях, а также повысить эффективность использования топлива. Ученые Пермского Политеха выяснили, какой показатель турбулентности нужно использовать для корректного моделирования горения. От точных расчетов зависит качественная оценка работы двигателя и выявление его неисправностей.

В последние годы научные исследования в области аэродинамики становятся все более актуальными с учетом развития высокоскоростных летательных аппаратов. Новое численное исследование, проведенное командой российских ученых из МФТИ и Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), стало важным шагом к более глубокому пониманию сложных процессов, которые протекают в пограничном слое в условиях сверхзвукового потока.

Китайские физики проанализировали небо на картине Винсента Ван Гога «Звездная ночь», чтобы разобраться, можно ли считать знаменитые вихри на полотне турбулентностью. Результат удивил исследователей: художнику удалось изобразить вихревые потоки, которые согласуются с двумя математическими моделями.

Ученые из НИУ ВШЭ и МФТИ разработали суперкомпьютерный метод моделирования жидкости на атомных масштабах, позволяющий описывать возникновение турбулентных режимов течения. Исследователи рассчитали на суперкомпьютерах HARISMa и «Десмос» течение жидкости, состоящей из нескольких сотен миллионов атомов. Метод уже применяется для моделирования течения жидкометаллического свинцового теплоносителя в ядерном реакторе.

Для некоторых людей полет на самолете может превратиться в настоящее испытание еще до посадки. Одних пугает высота, других — плохая погода и состояние воздушного судна. При этом, согласно статистики аварий, самолет считается самым безопасным видом транспорта. Кандидат технических наук, доцент кафедры Авиационные двигатели ПНИПУ Андрей Плотников развеял главные страхи, связанные с турбулентностью, молниями, попаданием птиц в двигатель и лазерными указками.

Согласно прогнозам, к 2050 году количество случаев ясногоризонтной турбулентности возрастет вдвое, что вынудит авиакомпании корректировать маршруты. Это приведет к более сложным траекториям полетов, увеличению продолжительности рейсов, росту расхода топлива и выбросов CO2, а также увеличению стоимости билетов.

Астрофизики предложили решение «проблемы нагрева Солнечной короны» — резкого повышения температуры, которое происходит при удалении от поверхности звезды. Для этого ученые объединили две существовавшие ранее теории, объяснявшие этот эффект турбулентными потоками и магнитными волнами.

Смоделировав динамику перемещения песчаных дюн в лаборатории, ученые из Кембриджа определили, какие препятствия пропускают дюны сквозь себя, а какие, напротив, их останавливают.

Травмы пассажиров во время прохождения зоны турбулентности могут стать более распространенными из-за изменения климата.

Частично проницаемый для воздуха «парашют» одуванчика использует турбулентные вихри, создавая вчетверо большую подъемную силу, чем настоящий парашют.

Изучение этого редкого явления поможет понять турбулентность в атмосфере.

Исследователи давно бьются над разгадкой распространения плазменной турбулентности. Группа японских и американских ученых впервые в истории смогла доказать этот феномен.

Взаимодействуя с солнечным ветром, кометы начинают излучать рентген, – и эксперименты показали, как это происходит.

Физики из Центральной школы Лиона описали турбулентное движение частиц в несжимаемой жидкости и сравнили его с перемещениями футболистов.

Прежде неизвестная форма «голубого» огненного вихря может подсказать секреты более эффективного сжигания топлива и ликвидации разливов нефти.