Fyzmatik | Proč má komín na svém konci spirálový pruh?

Když se v roce 1969 najednou zřítila v lehkém větru televizní věž s vysílačem na Emley Moor v Anglii, domnívali se její konstruktéři, že se tak stalo zejména díky námraze. Ale britský aerodynamik C. (Kit) Scruton věděl, že to bylo způsobeno zvláštním aerodynamickým vlivem. Kolem válcovitých těles vzniká nestabilní proud vzduchu, tzv. wortex shearing. Tento jev ohrožuje nejenom věže nebo vysoké komíny, ale také dlouhá lana mostních konstrukcí.  Například v Texasu na mostě Freda Hartmana se na jaře roku 1997 vlivem větru o rychlosti pouhých 18 km/h pořádně rozechvěla lana. Most byl v tento okamžik natolik namáhán, že mohlo dojít k jeho destrukci. Texaské ministerstvo dopravy nechalo svázat všechna lana dohromady, aby se vzájemně zpevnila a odolávala proudění vzduchu. Jak se tomuto jevu bránit?

Lehké, kulaté a dlouhé struktury ohrožují větrné víry. Nazývají se podle maďarského fyzika Kármána.  Za stromy, dlouhými kůly, lany, komíny či věžemi se proud vzduchu kroutí ze strany na stranu. Vzniklé víry vzduchu s touto strukturou kmitají ze strany na stranu a způsobují tak její vibrace. Za napnutými  lany či dráty způsobují  jejich typické "bzučení". Při dlouhodobém namáhání dojde k zeslabování lehkých kovových konstrukcí válcovitého profilu a hrozí jejich destrukce.

Naštěstí britský aerodynamik "Kit" Scruton zjistil, jak hrozbu destrukce překonat. Vymyslel spirálový pruh, což je pás kovu, který je v horních částech některých věží či komínů navinutý po jejich obvodu v délce několika metrů. Chrání je před kmitáním tím, že naruší obvyklou tvorbu vírů. Odvedou proudění větru po spirále směrem vzhůru na jedné straně komína a směrem dolů na druhé straně. Také dlouhá lana na mostech jsou opatřována spirálovitými pruhy, které jednoduchým způsobem zamezí jejich rozkmitání.

Zdroj obrázku:
 physics.stackexchange.com/...