Aerodynamika ve městech. Za vysokou budovou se drží škodliviny, ve volném prostoru je bezpečněji, říká vědkyně

12. červen 2023

V aerodynamickém tunelu vědci testují nejen rychlá auta a letadla, ale i modely domů, ulic a měst. Chtějí zjistit, jak se mezi budovami pohybuje vítr a jak se v něm šíří nejrůznější škodliviny. Poslechněte si, jak to probíhá.

„Tenhle model je pardubické nádraží, kde jezdí vlaky s chemikáliemi potřebnými pro blízkou chemičku,“ popisuje Radka Kellnerová z Ústavu termomechaniky Akademie věd. Ukazuje jednoduchý, ale věrný model slepený z dřevěných hranolků. Vědci ho vystavili na Veletrhu vědy. Je tu nádražní budova, nástupiště, okolní stavby i vlaky.

„Ve chvíli, kdy by tahle cisterna vybuchla, se během jedné hodiny dostane do vzduchu 40 tun chlóru,“ přibližuje.

Pardubické hlavní nádraží má podle vědkyně štěstí, že není obklopené vysokými budovami a leží v poměrně otevřené krajině.

Modely ukazují pohyby škodlivin

„Kolem vysokých budov vzniká komínový efekt a místa, kde se znečištění může hromadit. Pokud by se někdo schoval za vyšší budovu, by byl mnohem déle vystaven toxickým látkám, než pokud by byl na volném prostoru,“ dodává vědkyně.

Čtěte také

Takové efekty dovedou vědci znázornit i docela jednoduše. Pro návštěvníky vědecké expozice přichystali miniaturní větrný tunel. Pohyby škodlivin ve vzduchu tu představují piliny, ukazuje Michaela Jakubcová:

„Je vidět, jak se za domem piliny hromadí, dělají se tam víry… tam bychom se před znečištěním neschovali.“

Pohyby větru i znečištění v něm se dají spočítat. Vědci ale přesto raději testují modely v aerodynamickém tunelu. „Terén je komplikovaný a spočítat znečištění by tak stálo spoustu peněz i času. Tato metoda je levnější,“ vysvětluje Radka Kellnerová.

Vítr kolem překážek vytváří turbulence. Vzduch i škodliviny v nich víří, různě se promíchávají, ale ne úplně chaoticky. Je to docela složitý pohyb.

„Zdánlivě to vypadá, že je pohyb chaotický, ale ve skutečnosti má příroda tendenci vytvářet uvnitř turbulence buď silné poryvy, nebo tišiny.

Takže můžeme zažít i ve volné přírodě pocit, že přichází silný vítr a v něm jsou ještě silnější části, které lámou stromy, a pak najednou části klidu. Jsou to poloorganizované struktury, které vyšetřujeme v rámci fyziky větru. Nesou hodně energie a hodně znečištění,“ dodává.

Tunel pomáhá při tvorbě evakuačních plánů

Výzkumy v aerodynamickém tunelu pomáhají chemickým továrnám, když sestavují plány pro evakuaci, když se stane havárie. A pomáhají i při plánování měst, aby se v ulicích nedržely zplodiny nebo aby lidem a domům neškodil vítr.

Čtěte také

„Některé stavby jsou postaveny tak špatně, že chodec vyjde z budovy a sejme ho vítr a povalí ho na zem. Ve chvíli, kdy postavíte velké množství výrazně vertikálních budov a vítr nemůže jít horem přes ně, půjde mezi nimi a obrovsky zesílí.

Poukazujeme na to, že stavět dvacetivchodové paneláky, které jsou 20 metrů vysoké, není vůbec dobré, protože jak se vítr do budovy opírá, jednak mechanicky namáhá, ale i vznáší prach, který putuje lidem do okna,“ ukončuje Radka Kellnerová.

Podle Radky Kellnerové by bylo v budoucnu zajímavé prozkoumat, jak se na proudění vzduchu projevují třeba fasády domů. Hrubší nebo hladší povrchy a různé detaily totiž také různě působí na vzdušné víry a na to, jak se třeba ve městě šíří zplodiny z aut.

autoři: Martin Srb , mga
Spustit audio

Související