Kármán Tódor

Kármán Tódor, teljes nevén Szőllőskislaki Kármán Tódor, német nevén Theodore von Kármán (Budapest, 1881. május 11. – Aachen, 1963. május 6.) gépészmérnök, fizikus, alkalmazott matematikus, akit az amerikai légierő (USAF) védőszentjének becéznek, és a szuperszonikus repülés atyjaként, valamint a rakétatechnológia és hiperszonikus űrhajózás egyik úttörőjeként is ismernek.

Tudta nélkül a német repüléstechnika alapjainak letételével a német légierő, a Luftwaffe kifejlesztéséhez is sokban hozzájárult. Mint fizikus és alkalmazott matematikus nagyban hozzájárult a hidrodinamika és a modern gázdinamika, illetve az aerodinamika huszadik századbeli fejlődéséhez. Számos kutatóintézet, valamint nemzeti és nemzetközi irányító bizottság megteremtésével, megszervezésével vagy irányításával bízták meg. Segítségét számos ország nagyra becsüli.

Apja, Kármán Mór, a filozófia és a neveléstan neves budapesti egyetemi tanára volt, és nagy tekintélyt szerzett az egyetemi középiskolai tanárképzés gyakorlatának alakításában. A közoktatásban végzett munkájáért elnyerte a Szőllőskislaki nemesi nevet. Bátyja: Kármán Elemér (1876–1927) kriminálpedagógus, pszichológus, jogász volt.

Oktatása magánúton kezdődött. A számtan volt a kedvence, és emlékezőtehetségét testvérei már korán felismerték, amikor ámulatukra hatéves korában képes volt öt- és hatjegyű számokat fejben hiba nélkül összeszorozni. Apja azonban attól tartva, hogy fia a tehetségét számtani mutatványok cirkuszi bemutatására fogja majd használni, azt kívánta, hogy humán tárgyakkal, művelődési tartalmakkal is foglalkozzék. Iskolai oktatása kilencéves korában kezdődött a budapesti mintagimnáziumnak is nevezett M. Kir. Tanárképző Intézet Gyakorló-Főgymnasiumában.

1898-ban megnyerte az ország legjobb matematika és természettudomány tanulójának szánt országos Eötvös Loránd-díjat, és érettségije után külföldre készült tiszta matematikát tanulni, de apja idegösszeroppanása, valamint anyagi okok miatt Budapesten kellett maradnia. Így apja kívánságának engedve, aki fiát egy gyakorlati pálya felé igyekezett irányítani, A jóhírű Királyi József Műegyetemre iratkozott be, ahol a neves Bánki Donát professzor irányítása alatt tanult az egyetem gépészmérnöki karán. Az egyetemet 1902-ben, 22 éves korában fejezte be, kitüntetéssel.

Bővebben a forrásban.

Forrás: wikipedia

Kármán-vonal

A Kármán-vonal a világűr határa, amely körül-belül 100 km-es magasságban húzódik. Ez az a magasság, ahol egy légijármű már nem tud a felhajtóerő segítségével repülni, és el kell érnie az első kozmikus sebességet (7,9 km/s) a fennmaradáshoz. Kármán Tódor számolta ki ezt a határt, mely az ő nevét viseli. A 100 km egy kerekített érték, amely csak kevéssé tér el az eredetileg számítottól. A mezopauza a Földi légkör határa a számítást igazolva a Kármán-vonal alatt helyezkedik el, nyáron kb. 85 km magasan, télen 100 km körül.

Forrás: wikipedia.org

Kármán-féle örvénysor

Itt az oldalon a magyar találmányok között vannak olyan bejegyzések, amik nem találmányok, hanem például matematikai-, csillagászati- vagy fizikai felismerések. A Kármán-féle örvénysor is ilyen.

A jelenség: Áramló, súrlódó folyadékba vagy gázba helyezett, nem kifejezetten áramvonalas test mögött örvénylő áramlás – örvénytér – keletkezik, amennyiben az áramlás sebessége elér egy adott, nagyobb sebességet. A test szélein az impulzusmomentum megmaradásának tétele miatt egymással ellentétes irányba forgó örvények jönnek létre, melyeket elég nagy forgási sebesség elérése esetén – tehetetlenségük folytán – magával ragad a súrlódó közeg. Szintén a perdületmegmaradásból következik, hogy a leszakadó örvények egyenként követik egymást és ellenkező forgásirányúak. A leszakadó örvények ily módon kialakuló egymásutánját nevezik Kármán-féle örvénysornak.

Kármán-féle örvénysor egy patak vizében,
ahol csak az egyik oldali örvények láthatóak

A Kármán-féle örvénysor csak Re~90 körüli Reynolds-szám felett jelenik meg. Az alsó Reynolds-szám határ az áramlásnak kitett test méretétől és alakjától függ, melyről az örvények leválnak, de ugyanígy a közeg kinematikai viszkozitásától is. A Reynolds-szám a tömegerők és a viszkózus erők (belső súrlódás) viszonyszáma és az alábbi képlet definiálja:

{\displaystyle Re={\frac {Vd}{\nu }}}{\displaystyle Re={\frac {Vd}{\nu }}},

ahol:

d = a hengeres test átmérője (vagy más alkalmas szélességi méret nem kör keresztmetszetű testeknél),

V = a test előtti állandó áramlási sebesség,

{\displaystyle\nu }\nu  = a közeg kinematikai viszkozitása.

Viszonylag nagy Reynolds-szám tartományban (hengeres testek esetén 47<Re<107 között) örvények válnak le folyamatosan a test mindkét oldalán a test mögött örvénysort alkotva. Az örvények és az ellenkező irányú örvények felváltva követik egymást a képen látható jellegzetes képet alakítva ki. Végül a tovagyűrűző örvények energiáját a közeg belső súrlódása emészti fel és a jellegzetes minta lassan elenyészik.

Amikor egy örvény leválik, aszimmetrikus áramlás alakul ki a test körül, ami ennélfogva megváltoztatja a nyomáseloszlást is. Ez más szóval azt jelenti, hogy a leváló örvények periodikus oldalirányú erőket keltenek, melyek rezgésbe hozzák a testet. Ha az örvényleválások frekvenciája megegyezik a test vagy a szerkezet szabadlengéseinek frekvenciájával, rezonancia alakul ki. Ez a gerjesztett rezgés okozza egy meghatározott frekvencián a kifeszített telefonhuzalok vagy villanyvezetékek zenélését, ez okozza az autó antennájának erős rezgését egy bizonyos sebességnél, és ez felelős a reluxa redőnyök zörgéséért is, amikor szélhatásnak vannak kitéve.

Az Aqua műholdról készüt felvételen
több kilométernyi Kármán-örvénysor látható a csendes-óceáni,
vulkanikus Soccoro-szigetek közelében,
pár száz kilométerre Mexikó nyugati partjától.

Forrás: wikipedia.org