Jeho historie sahá do roku 1953, kdy v Praze vznikla Laboratoř strojnická ČSAV. Výzkumu tehdy dominovaly technické vědy s aplikací ve strojírenství a energetice, které tvoří výzkumnou páteř pracoviště i dnes. Přibyla ale další perspektivní témata z oblasti elektrotechniky, životního prostředí, biomechaniky či vývoje nových materiálů a technologií.

„Velký podíl výzkumu, který v ústavu děláme, má výrazně mezioborový charakter. Náš zájem se soustředí na vysoko i nízkorychlostní aerodynamiku, turbulentní proudění, diagnostiku materiálů a konstrukcí, vibrodiagnostiku a rotorovou dynamiku, nové způsoby výroby a akumulace energie,“ představil hostům ústav jeho ředitel Jiří Plešek.

Ústav termomechaniky si spolu s předsedkyní prohlédla i členka Akademické rady Taťána Petrasová (vpravo nahoře), místopředseda Jan Řídký (vpravo dole) a tajemnice I. vědní oblasti Iva Raitermanová (dole uprostřed). Ředitel ústavu Jiří Plešek je na spodní fotografii druhý zleva.

Spolupráce s průmyslem

Ústav zaměstnává 180 lidí, téměř tři čtvrtiny jich pracují ve vědeckých útvarech ústavu, který spolupracuje s velkými průmyslovými partnery, jako jsou například Doosan Škoda Power a jihokorejský Doosan Heavy Industries & Construction. Dlouhodobá spolupráce přináší pozitivní výsledky zejména v oblastech aerodynamických měření lopatkových profilů pro kompresory a turbíny. Jiří Plešek si velmi cení angažování kalifornského profesora fyziky Yannise F. Dafaliase v ústavu. Klíčový vědecký pracovník pomohl vytvořit Centrum excelence, které se zabývá distorzním zpevněním materiálů, vývojem a implementací konstitutivních modelů pro kovy, písky, jíly, polymery a biologické materiály. To všechno má velký význam v praxi – zejména v modelování únavy materiálu a odhadech životnosti konstrukcí.  

Následovala prohlídka některých laboratoří ústavu, kde předsedkyni AV ČR doprovázel místopředseda AV ČR Jan Řídký a členka Akademické rady Taťána Petrasová. První zastávkou byla laboratoř turbulentních smykových proudění. V aerodynamickém tunelu se experimentálně ověřují složité dynamické modely proudění. „Chceme zdokonalit experimentální metody, a tak posouvat představy, co se děje v molekulárním někdy i chaotickém světě proudění“, říká profesor Václav Uruba, šéf laboratoře a vědecký pracovník ústavu.

Ředitel Jiří Plešek přítomné dámy příjemně překvapil pugétem

Jak ušetřit na opravách

V laboratoři rotační laserové vibrometrie měří vibrace lopatek turbín. Bezdotykové vyšetřování vibrací, stavu a možného poškození složitých strojních systémů za provozu umožňuje v předstihu plánovat opravy strojů během pravidelných odstávek. V případě turbín v elektrárnách lze vhodným plánem opravy urychlit, a tím docílit mnohamilionových úspor. Systém vyvinutý výzkumným týmem Pavla Procházky zjišťuje pohyb, vibrace a zatěžování strojních součástí při rotaci - například lopatek turbín a kompresorů. Systém prošel úspěšným provozem v elektrárnách Prunéřov a Temelín.

Termofyzikální vlastnosti tekutin a jejich fázové přechody studují v Laboratoři kinetiky fázových přechodů oddělení Termodynamika, které vede Jan Hrubý. Zabývají se zejména studiem vlastností podchlazené vody při obrovských tlacích až 2000 barů. „Zatím máme rekord udržení velmi čisté vody v tekutém stavu při - 31 stupních celsia,“ pochlubil se Jan Hrubý návštěvníkům.

Posledním navštíveným pracovištěm byla Laboratoř ultrazvukových metod. Vedoucí Michal Landa vysvětluje, jak lze metodou rezonanční ultrazvukové spektroskopie vyšetřovat mechanické a elastické vlastnosti materiálů, a tím například diagnostikovat jejich poškození.

Perpetuum mobile?

Bohužel jsme neviděli levitující setrvačník, malé „perpetuum mobile“, protože Jiří Šonský, hlavní „vynálezce“ Ústavu termomechaniky, nebyl přítomen. Ředitel si také hodně slibuje od Šonského patentů 3D tisku kovů a také od jeho plazmového generátoru, který by mohl novým způsobem přeměňovat energii přímo na elektrický proud. Ostatně, je to i náplň komplexního výzkumného programu Strategie AV21 Účinná přeměna a skladování energie, kterého je Plešek koordinátorem.

Připravil: Jan Martinek, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR
Foto: Jan Martinek, Odbor mediální komunikace Kanceláře AV ČR