Jedno percento zmení svet: Mladá študentka vyriešila matematický problém z roku 1935

Autor: Zuzana Hlašeková Čítanie na 3 min.

Takmer storočný matematický problém v oblasti aerodynamiky veterných turbín sa dočkal svojho riešenia. Študentka leteckého inžinierstva na Penn State University Divya Tyagi dokázala vyriešiť a rozšíriť matematický model, ktorý v roku 1935 sformuloval britský aerodynamik Hermann Glauert. Jej práca prináša významný posun v chápaní optimálneho výkonu veterných turbín a môže viesť k zvýšeniu ich efektivity o 1 až 2 %. Informuje o tom Živé.

„Môj výskum rozširuje pôvodný Glauertov koncept tým, že som vypracovala doplnok, ktorý presnejšie definuje optimálne aerodynamické vlastnosti veterných turbín prostredníctvom analýzy ideálnych prúdových podmienok pre dosiahnutie maximálneho výkonu,“ objasňuje Tyagi vo svojej práci.

Kým pôvodný Glauertov model sa sústredil výhradne na výkonový koeficient merajúci efektívnosť konverzie veternej energie na elektrickú, Tyagi vo svojom výskume významne obohatila tento model o ďalšie parametre.

Nový pohľad na fyziku veterných turbín

Najvýznamnejším prínosom výskumu mladej vedkyne je integrácia ťahových koeficientov a momentových charakteristík, ktoré detailne zachytávajú interakciu vetra s lopatkami turbíny. Laicky povedané, tento pokrok umožní inžinierom a projektantom presnejšie anticipovať reakcie turbínových listov na fluktuácie rýchlosti vetra a predvídať ich dlhodobé štrukturálne zaťaženie.

Profesor Sven Schmitz, ktorý viedol jej výskum, vysvetľuje praktický význam tohto prínosu:

Predstavte si, že máte vystreté ramená a niekto na ne tlačí – prirodzene musíte vyvinúť protisilu. V terminológii našej oblasti to nazývame ťahová sila a ohybový moment. Presne tieto sily musia zvládať aj veterné turbíny. Pochopenie celkovej záťaže je kľúčové, a práve tento aspekt Glauert vo svojej pôvodnej práci nerozpracoval.

 

matematika
Zdroj: pixabay.com/geralt

Malé zlepšenie s obrovským potenciálom

Aj keď zvýšenie účinnosti o 1-2 percentá môže znieť marginálne, v kontexte globálnej produkcie veternej energie predstavuje tento nárast enormný prínos. Pri súčasnej svetovej kapacite veterných elektrární by takéto vylepšenie mohlo zabezpečiť elektrinu pre stovky tisíc dodatočných domácností bez nutnosti budovania nových zariadení.

Spresnené matematické modely umožnia predvídať správanie turbín v rozličných poveternostných podmienkach s vyššou presnosťou, čo môže viesť k zníženiu prevádzkových nákladov a predĺženiu životnosti týchto zariadení. Tento vedecký pokrok prichádza v kľúčovom momente, keď veterná energia získava čoraz významnejšie postavenie v globálnom energetickom mixe.

Matematická elegancia v službe udržateľnosti

Tyagi pri svojom výskume aplikovala variačný kalkul, čo jej umožnilo výrazne simplifikovať komplexný problém. Jej riešenie vyniká takou matematickou eleganciou, že podľa profesora Schmitza „sa stane súčasťou výučby na univerzitách po celom svete“.

Mladá výskumníčka venovala svojej bakalárskej práci desiatky hodín každý týždeň. „Bol to časovo náročný proces najmä kvôli matematickej komplexnosti problému,“ spomína. „Teraz však pociťujem skutočnú hrdosť, keď vidím výsledky svojho úsilia.“ Za svoj výnimočný prínos získala prestížne ocenenie Anthony E. Wolk Award za najlepšiu záverečnú prácu v odbore leteckého inžinierstva.

Obsahuje témy:

✅ Odporúčané pre teba

🔥 Najnovšie príspevky zo skriptu

AKTUÁLNE: Slovenský operátor ohromil trh, pridá vám 10 nových TV staníc

Autor: Kristína Sudorová

Najbohatšia jar v histórii Magio TV Telekom prichádza s rekordnou jarnou ponukou svojej televíznej služby Magio TV, ktorá prináša najväčšie…

Na Netflix pribudlo majstrovské dielo. Toto je jeden z najlepších seriálov súčasnosti

Autor: Erik Košťany

Netflix prináša seriál 1883 Stačí povedať meno Taylor Sheridan a väčšine divákov sa okamžite vybaví jeho skvelý seriál Yellowstone. Ten…

TEST produktu z Lidl: Aký je kuchynský robot Silvercrest Premium?

Autor: Mariana Kralovičová

Ďalší klenot z Lidl, o ktorom musia Slováci vedieť Tentokrát sme sa rozhodli otestovať vynikajúceho všestranného pomocníka do kuchyne. Už…

„Moja Tesla ma chcela utopiť!“. Majiteľ ukázal svetu šokujúce video

Autor: Kristína Sudorová

„Moja Tesla ma chcela utopiť!“ V uplynulých dňoch vyvolalo veľký rozruch video zachytávajúce incident so systémom Full Self-Driving (FSD) automobilky…

Ešte nie je 1. apríl. Jason Statham bude hrať ako Jason Statham vo filme

Autor: Erik Košťany

Jason Statham v roli svojho života Jason Statham vystupujúci ako on sám nie je žiadnou chybou, ale hlavnou premisou chystanej…

Obec pri Bratislave na pretrase. Alza otvorila centrum, aké nemá v strednej Európe obdobu

Autor: Slavomír Dzuričko

Gigant rýchlej logistiky rastie Spoločnosť Alza nedávno spustila svoje nové logistické centrum SKLC3 v Bernolákove, ktoré sa stalo jej piatym…