Международная команда физиков сделала неожиданное открытие, изучая… обычные пузырьки. Оказалось, что хаотичное движение пузырьков в жидкости точно соответствует теории турбулентности, разработанной советским математиком Андреем Колмогоровым еще в 1941 году.
Ученые из Германии и США использовали четыре высокоскоростные камеры (2500 кадров/с), чтобы отследить движение пузырьков размером 3-5 мм в водяном столбе. Результаты показали, что при определенных условиях энергия действительно передается от крупных вихрей к мелким, как предсказывала теория К41.
Это удивительно, но теория 80-летней давности прекрасно описывает даже турбулентность, создаваемую пузырьками.
Ученые также разработали новую формулу для расчета энергопотерь, которая может упростить проектирование промышленного оборудования.
Открытие особенно важно для химической промышленности и очистных сооружений, где пузырьки активно используются для смешивания веществ. Теперь эти процессы можно оптимизировать, опираясь на фундаментальные законы физики, а не на метод проб и ошибок.
Как отмечают исследователи, природа редко создает «идеальную» турбулентность, но в случае с пузырьками она удивительно близка к теоретическим предсказаниям. Это лишний раз доказывает, что гениальные научные теории выдерживают проверку временем и технологиями.
