Zadávací dokumentace pro standardní projekty a formuláře čestných prohlášení k prokázání způsobilosti naleznete níže nebo v záložce Zadávací dokumentace.
I v roce 2022 na řešitele projektů a jejich týmy dopadá komplikovaná epidemická situace způsobená nemocí covid-19. Předsednictvo GA ČR proto i pro letošní rok schválilo řadu opatření, které vědcům pomohou tuto situaci lépe zvládnout.
Opatření přijatá kvůli COVID-19 pro rok 2022
Přesuny mezi položkami základní skladby
Přesuny mezi položkami základní skladby grantových prostředků přidělených příjemci, resp. dalšímu účastníkovi, a to až do výše 100 000 Kč, jsou možné do konce roku 2022 bez žádosti a není k nim zapotřebí dodatku ke smlouvě či nového rozhodnutí o poskytnutí podpory.
Změny v čerpání či přesuny musí příjemce v následující zprávě (dílčí či závěrečné) dodatečně zdůvodnit. Musí prokázat, že tyto změny či přesuny byly účelné, hospodárné, efektivní a došlo k nim v souvislosti s řešením situace vzniklé vyhlášením nouzového stavu, omezením pohybu a osobní komunikace. Přesuny nad 100 000 Kč jsou možné na základě individuální žádosti schválené předsednictvem a dodatku ke smlouvě.
Způsobilé náklady
Do způsobilých nákladů hrazených z grantových prostředků lze do konce roku 2022 zahrnout níže uvedené náklady, pokud k nim došlo v přímé souvislosti s omezeními přijatými v souvislosti s bojem proti šíření epidemie koronaviru a onemocněním COVID-19:
Cestovní náklady
Při cestě do zahraničí z důvodu řešení grantového projektu lze zahrnout mezi způsobilé náklady povinné testy na COVID-19. Výše způsobilých nákladů se bude příslušně krátit při cestě do zahraničí, která není zcela realizována za účelem řešení grantového projektu.
Odložené konference
Mezi způsobilé náklady na řešení projektu lze zahrnout výdaje uskutečněné v průběhu řešení projektu (tj. uhrazené např. zálohově v době řešení projektu) související s aktivní účastí na konferenci, která byla v souvislosti s COVID-19 odložena a realizována po skončení řešení projektu, a to maximálně do jednoho roku.
Storno poplatky
Mezi způsobilé náklady lze zahrnout storno poplatky za zrušené konference i vynaložené cestovní náklady za neuskutečněné pracovní cesty, a to až do výše 100 % za podmínky, že ke zrušení pracovní cesty došlo v souvislosti s COVID-19. V případě, že dojde ze strany dodavatele k refundaci nákladů, popř. k realizaci náhradní cesty (např. na základě voucheru) nesouvisející s řešením příslušného projektu, bude nutné tyto částky zahrnout do výnosů souvisejících s řešením projektu.
Do způsobilých nákladů hrazených z grantových prostředků z doplňkových (režijních) nákladů lze zahrnout i další náklady vzniklé v souvislosti s řešením této krizové situace:
např. náklady na péči o děti osob podílejících se na řešení projektu a další závislé osoby.
Do způsobilých nákladů hrazených z grantových prostředků z věcných, resp. osobních nákladů lze zahrnout další náklady vzniklé v souvislosti s řešením této krizové situace:
náklady na mzdové náhrady, a to až do výše, kterou v nouzovém stavu neuhradí zaměstnavateli stát.
Úvazky
Navýšení limitu pro změnu souhrnné pracovní kapacity týmu bez žádosti
Změny v týmu odborných spolupracovníků zahrnující změnu souhrnné pracovní kapacity (úvazku) týmu nejvýše do 35 % ve smlouvě schválené souhrnné pracovní kapacity (úvazku) týmu, se zachováním odborné kvality týmu, vyjma změny řešitele, resp. spoluřešitele jsou v roce 2022 možné bez žádosti a není k nim zapotřebí dodatku ke smlouvě či nového rozhodnutí o poskytnutí podpory, pokud není možné na projektu pracovat podle schváleného plánu v souvislosti s COVID-19.
Snížení limitu minimálních úvazků členů řešitelského kolektivu projektu EXPRO a JUNIOR STAR v roce 2022
Pokud není možné na projektu pracovat podle schváleného plánu v souvislosti s COVID-19, může příjemce požádat o snížení úvazku jednotlivých členů týmu na řešení projektu podle článku 5.1 přílohy č. 4 zadávací dokumentace.
Termíny
Možnost podat žádost o prodloužení letos končících projektů o 6 měsíců kvůli situaci způsobené pandemií
Pokud není možné na projektu pracovat podle schváleného plánu v souvislosti s COVID-19, může příjemce požádat o prodloužení doby řešení projektu o šest měsíců. Žádost musí být podána nejpozději 31. října 2022. Na financování nákladů vzniklých v době prodloužení přitom příjemce použije nespotřebované finanční prostředky, které GA ČR v souladu s příslušnou zadávací dokumentací umožňuje čerpat v následujícím období.
Pokud by negativní dopady opatření přijatých v souvislosti s pandemií přetrvávaly u projektů s původním předpokládaným ukončením v dalších letech, bude se předsednictvo GA ČR zabývat odůvodněnými žádostmi podanými v posledním roce řešení těchto projektů.
Opakované prodloužení projektů, které již byly v souvislosti s COVID-19 jednou prodlouženy, není možné.
I přes rozpočtové provizorium se Grantové agentuře České republiky (GA ČR) již na konci ledna podařilo zaslat příjemcům grantů část finančních prostředků na pokračující projekty, u nichž se předpokládá, že budou řešeny v roce 2022. Další platbu mohou očekávat v únoru.
„Vědecké instituce jsou obvykle závislé na státní podpoře. Abychom jim pomohli překonat současnou obtížnou situaci a ubezpečili je o podpoře GA ČR, uvolnili jsme prostředky na řešení probíhajících projektů s předstihem,“ řekl předseda GA ČR doc. RNDr. Petr Baldrian, Ph.D., a dodal: „Je důležité, aby věda byla financována kontinuálně a vnější vlivy na vědce dopadaly co nejméně. Jen tak budou mít možnost se nerušeně věnovat svému bádání.“
Instituce, na kterých se projekty řeší, obdržely v lednu přibližně jednu dvanáctinu dotace na projekty, jejichž řešení v roce 2022 pokračuje. Platby ze strany GA ČR budou probíhat každý měsíc až do skončení rozpočtového provizoria, následně bude příjemcům zaslána zbylá část přidělených grantových prostředků na rok 2022.
V těchto dnech není možné vkládat přihlášky v rámci této výzvy do GRIS. Prosím, vyčkejte na zveřejnění nových Pravidel pro následující rok (předpokládáme, že se tak stane na konci února 2023).
Grantová agentura České republiky (GA ČR) ve spolupráci se švýcarskou agenturou Swiss National Science Foundation (SNSF) vyhlašuje výzvu pro podávání projektů na principu hodnocení Lead Agency s předpokládaným počátkem řešení v roce 2023. GA ČR v této výzvě vystupuje v roli partnerské organizace – projekty hodnotí SNSF a GA ČR hodnocení přejímá. Výzva je vyhlášena v rámci iniciativy Weave.
Švýcarská agentura určila v roce 2022 dva termíny pro podávání návrhů projektů, a to 1. 4.2022 a 3. 10. 2022. Pro termín 1. 4. 2022 je předpokládaný počátek řešení 1. 1. 2023, pro termín 3. 10. 2022 je to 1. 7. 2023.
Českou část přihlášky je možné podat nejpozději 7 dní po zvoleném termínu na švýcarské straně, tedy do 8. 4., případně 10. 10. 2022.
Čestná prohlášení/prohlášení o způsobilosti/výpis z evidence skutečných majitelů na základě § 14 odst. 3 písm. e) zákona č. 218/2000 Sb. o rozpočtových pravidlech a o změně některých souvisejících zákonů (rozpočtová pravidla)[1] zasílejte do datové schránky a8uadk4 do výše uvedeného termínu podání české části přihlášky, jako předmět zprávy uveďte „Způsobilost“.
Pravidla pro podávání návrhů projektů a formuláře čestných prohlášení k prokázání způsobilosti naleznete níže v příloze nebo v záložce „Zadávací dokumentace“.
Projekty jsou max. tříleté, GA ČR umožňuje délku trvání projektu 24, nebo 36 měsíců.
Souběhy návrhů projektů
Oba uvedené deadliny mají počátek řešení v roce 2023 – návrhy projektů podané do této výzvy se budou započítávat do maximálního počtu návrhů projektů podaných do výzev s předpokládaným počátkem řešení v roce 2023.
[1] Uchazeč je podle ustanovení § 14 odst. 3 písm. e) rozpočtových pravidel povinen předložit údaje o skutečném majiteli právnické osoby podle zákona upravujícího evidenci skutečných majitelů (zákon č. 37/2021 Sb., o evidenci skutečných majitelů, ve znění pozdějších předpisů), a to ve formě úplného výpisu platných údajů a údajů, které byly vymazány bez náhrady nebo s nahrazením novými údaji, jedná-li se o evidující osobu; v případě, že je žadatel o dotaci zahraniční právnickou osobou, doloží údaje o svém skutečném majiteli buď výpisem ze zahraniční evidence obdobné evidenci skutečných majitelů, nebo, pokud taková zahraniční evidence neexistuje, sdělí identifikační údaje všech osob, které jsou skutečným majitelem zahraniční právnické osoby, a předloží doklady, z nichž vyplývá vztah všech osob k zahraniční právnické osobě, zejména výpis ze zahraniční evidence obdobné obchodnímu rejstříku, seznam akcionářů, rozhodnutí statutárního orgánu o vyplacení podílu na zisku, společenská smlouva, zakladatelská listina nebo stanovy.
Grantová agentura České republiky (GA ČR) se s tchaj-wanským Ministry of Science and Technology (MOST, dříve National Science Council – NSC) dohodla na financování čtyř společných projektů od roku 2022. Podpořené projekty úspěšně prošly hodnoticím procesem každé z institucí. Na jejich řešení se budou podílet vědecké týmy z České republiky a Tchaj-wanu – každá z institucí bude financovat tu část, kterou řeší badatelé z daného území. Řešení bude probíhat 3 roky.
Projekty určené k financování od roku 2022
Registrační číslo
Navrhovatel
Název
Uchazeč
22-00987J
Ing. Lukáš Fiala, Ph.D.
Multifunkční necementové kompozity se sníženým dopadem na životní prostředí pro speciální stavební aplikace
České vysoké učení technické v Praze, Fakulta stavební
22-14387J
doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D.
Návrh a výroba 4D metamateriálů založených na tištěných strukturách s integrovanými prvky ze smart materiálů
Vysoké učení technické v Brně, Fakulta strojního inženýrství
22-24206J
Mgr. Ivo Baroň, Ph.D.
Koseismické sesuvy v pohořích aktivních a stabilizovaných akrečních klínů
Ústav struktury a mechaniky hornin AV ČR, v.v.i.
22-30456J
Jakub Dostálek, Ph.D.
Plazmonický biosenzor pro kontinuální monitoring analytů s nízkou molekulární hmotností
Vyhlášení další společné výzvy GA ČR a MOST je plánováno na únor 2022.
Rozhodnutí o podpoře uvedených projektů je přijato s podmínkou, že zákonem o státním rozpočtu České republiky na rok 2022 budou Grantové agentuře České republiky přiděleny účelové prostředky ve výši již schválené RVVI a vládou ČR. V případě přidělení účelových prostředků v nižší výši nebo z jiných zákonných důvodů si Grantová agentura České republiky vyhrazuje právo poskytnutí podpory na některé níže uvedené grantové projekty omezit nebo podporu na některé tyto grantové projekty neposkytnout. Grantové prostředky budou jednotlivým příjemcům poskytovány na základě smluv o poskytnutí podpory, které nemohou být s příjemci uzavírány dříve, než po nabytí účinnosti zákona o státním rozpočtu České republiky na rok 2022, tedy po skončení případného rozpočtového provizoria.
Začátkem léta se v lesích a údolích objevují svatojánské mušky – světlušky (Lamprohiza splendidula). Jejich těla vydávají zelené světlo, kterému říkáme luminiscence. Trochu odborněji bychom mohli říci, že světlušky mají luminiscenční značky. I když jejich světlo je slabé, velmi dobře je vidíme. To je způsobeno okolní tmou, kdy nás neruší žádné jiné záření, tedy není přítomno rušivé pozadí. Stejný princip můžeme použít i při pozorování tak nepatrných objektů, jako jsou molekuly. Právě na něj se ve svém projektu podpořeném GA ČR, který byl hodnocen jako vynikající, zaměřil tým Antonína Hlaváčka z Ústavu analytické chemie AV ČR.
Fluorofory – klasické značky
Některé molekuly – fluorofory – také mohou vydávat luminiscenci, kterou nazýváme fluorescence. Luminiscence molekuly jednoho fluoroforu je velmi slabá, ale při nízkém pozadí je dostatečná dokonce i pro pozorování v optických mikroskopech. Fluorofor můžeme použít jako luminiscenční značku pro molekuly, kterým vlastnost luminiscence chybí. Tímto označováním si vybíráme, které molekuly můžeme pozorovat a které zůstanou skryté. Fluorofory jsou proto velmi významné a v řadě případů umožňují získat vynikající výsledky. Fluorescenci však vykazují i látky, které se běžně vyskytují v živých organismech a přírodních materiálech. Tyto přirozené fluorofory potom zvyšují pozadí a brání úspěšnému experimentu – je to jako bychom hledali svatojánské mušky se svítilnou na čele!
Foton-upkonverzní nanočástice – nová generace značek
Řešením tohoto problému se zabývá i Antonín Hlaváček. Jeho pozornost upoutaly především nanočástice, které vykazují zvláštní typ luminiscence – fotonovou upkonverzi. Fotonová upkonverze je zvláštní jev, kdy nanočástice absorbují neviditelné infračervené záření a vyzařují ho v podobě viditelného světla různých barev. Foton-upkonverzní nanočástice jsou velmi malé krystaly s velikostí přibližně 5-100 nm. „Díky obsahu vybraných lanthanoidů mají schopnost postupně absorbovat několik fotonů s nízkou energií – neviditelné infračervené záření. Nanočástice tak získá dostatek energie pro vyzáření fotonů viditelného světla,“ vysvětluje Antonín Hlaváček.
Velikost některých molekul, jako jsou proteiny, je s velikostí foton-upkonverzních nanočástic srovnatelná, a tak je možné je použít k jejich značkování. Jestliže foton-upkonverzními nanočásticemi označíme molekuly, můžeme je pozorovat a neruší nás žádné jiné zdroje záření na pozadí – jsou jako světlušky za bezměsíčné noci. Díky nízkému pozadí mohou být takto označené molekuly pozorovány dokonce jednotlivě, a to i s poměrně nenáročnou instrumentací. Tímto způsobem označené molekuly se uplatňují například v imunohistochemii, která umožňuje studium mikroskopické struktury živočišných tkání a rostlinných pletiv. Imunohistochemie umožňuje v mikroskopických preparátech specificky označit vybrané molekuly a pozorovat jejich prostorové rozložení. Podobně můžeme měřit i koncentraci molekul v imunochemických detekčních metodách. V tomto případě měříme intenzitu fotonové upkonverze označených molekul, ze které můžeme určit koncentraci stanovované látky.
Kromě zeleně zářících světlušek existují i další světélkující organismy, které vyzařující světlo různých barev. Něčeho podobného se Antonín Hlaváček pokouší dosáhnout ve světě nanočástic a molekul. Zabývá se vývojem foton-upkonvezních nanočástic, které mohou vydávat záření různých barev. Jedná se o takzvané multiplexování, které umožňuje současně pozorovat několik typů molekul.
Optická mikroskopie modrých a zelených foton-upkonverzní nanočástic adsorbovaných na skleněném substrátu. Velikost nanočástic je přibližně 25 nm.
V současné době Antonín Hlaváček využívá multiplexování v mikrofluidních experimentech, kdy s jeho pomocí může označovat (kódovat) mikrokapkové reaktory. To umožňuje provádět velké množství například biochemických experimentů a vyhodnocovat jejich výsledky během zlomků vteřiny. V navazujícím projektu ve spolupráci s Ústavem biochemie Masarykovy univerzity v Brně vyvíjí nové imunochemické metody. S využitím multiplexování s foton-upkonverzními nanočásticemi a automatizace na mikrofluidních čipech může být zlepšena detekce klinicky významných proteinových markerů. „V těchto experimentech je důležité detekovat minimální množství cílových molekul. Proto možnost pozorovaní a počítání jednotlivých molekul nachází skvělé uplatnění“, zamýšlí se doktor Hlaváček závěrem.
Experti fotonové upkonverze na Ústavu analytické chemie AV ČR (zleva Julie Weisová, Antonín Hlaváček a Jana Křivánková). Antonín Hlaváček vystudoval obor biochemie na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity v Brně. V současnosti se věnuje přípravě nanočástic a vývoji instrumentace pro analytickou chemii. Antonín Hlaváček si velmi váží podpory GA ČR, výborného prostředí na Ústavu analytické chemie AV ČR a vynikajících kolegů, bez kterých by výzkum nebyl možný.
P405 – Archeologie a starší dějiny (do roku 1780) – specializace historie středověku
P410 – Moderní dějiny (od roku 1780) a etnologie – specializace etnologie
P501 – Fyziologie a genetika rostlin, rostlinolékařství
P502 – Fyziologie a genetika živočichů, veterinární lékařství
P503 – Potravinářství, ekotoxikologie a environmentální chemie
P504 – Péče o krajinu, lesnictví a půdní biologie, ekologie ekosystémů
P505 – Ekologie živočichů a rostlin
P506 – Botanika a zoologie
Návrhy na členy hodnoticích panelů mohou na formulářích GA ČR předkládat právnické i fyzické osoby působící v oblasti vědy a výzkumu z řad významných odborníků, kteří v základním výzkumu dosáhli přesvědčivých výsledků. Předložené nominace musí obsahovat seznam všech pracovišť kandidáta a prohlášení zaměstnavatele, že s nominací souhlasí a je připraven kandidáta v případě jeho jmenování uvolňovat na zasedání panelů, případně dalších poradních orgánů předsednictva GA ČR, která mohou vyplynout z titulu členství v panelu. Z důvodu vyloučení střetu zájmů při hodnocení projektů, je GA ČR nucen upřednostňovat kandidáty s menším počtem afiliací. Délka členství v hodnoticím panelu se stanovuje zpravidla na 2 roky a každý zvolený člen panelu může tuto činnost vykonávat nejvýše po dvě funkční období. Grantová agentura přivítá vyšší zastoupení žen, podobně jako cizojazyčných pracovníků působících na našich institucích, v podaných nominacích na členy hodnoticích panelů.
Jedním z důležitých požadavků na člena hodnoticího panelu je ochota a schopnost umět s určitým nadhledem posoudit v rámci panelu širší úsek oboru, tedy nejen specializaci vlastní vědecko‐výzkumné činnosti. Dále je třeba zdůraznit, že člen hodnoticího panelu je nominován jako vědecká osobnost, nikoli jako zástupce instituce, v níž působí. Očekává se tudíž schopnost posuzování výhradně podle odborných hledisek. Povinností člena hodnoticího panelu je vyjádřit se ke značnému počtu projektů, seznámit se se všemi předloženými projekty a dále zúčastnit se všech zasedání hodnoticího panelu. Členství v panelu je tedy náročné na časové i pracovní zatížení. Členům panelů náleží za jejich práci finanční odměna.
GA ČR využívá webovou aplikaci pro zpracování grantových přihlášek, dílčích i závěrečných zpráv pro řešitele a dále i pro hodnocení projektů členy panelů. Proto je nezbytné, aby kandidáti na členství v hodnoticích panelech byli schopni a ochotni tento elektronický systém používat.
Návrhy do hodnoticích panelů pro nadcházející funkční období začínající 1. dubna 2022 je třeba zaslat Kanceláři GA ČR v písemné formě nebo elektronicky na formuláři GA ČR podepsaném osobou oprávněnou jednat jménem zaměstnavatele (lze i prostřednictvím Informačního systému datových schránek – ISDS: a8uadk4) na e-mailovou adresu podatelna@gacr.cz nejpozději do 31. ledna 2022.
Pokud byl na kandidáta předložen návrhový list na konci roku 2020 či na začátku roku 2021 a v mezidobí nedošlo u kandidáta k podstatným změnám, nový návrhový list není požadován. Návrhové listy doručené do Kanceláře GA ČR v uvedeném období tudíž zůstávají platné.
Předseda výboru pro vědu, vzdělání, kulturu, mládež a tělovýchovu poslanec Ivo Vondrák vyzývá právnické osoby zabývající se výzkumem a vývojem, aby ve lhůtě do 17. prosince 2021 předložily výboru návrh na volbu člena kontrolní rady Grantové agentury České republiky (GA ČR).
Kontrolní rada GA ČR je kontrolním orgánem GA ČR. Má deset členů, které z řad odborníků jmenuje Poslanecká sněmovna na návrh právnických osob zabývajících se výzkumem a vývojem. Funkční období členů kontrolní rady je čtyřleté s možností jmenování nejvýše na dvě období po sobě následující. Kontrolní rada kontroluje rozdělování finančních prostředků GA ČR, projednává stížnosti na postup poskytovatele při hodnocení návrhu grantového projektu a předkládá stanoviska předsednictvu, pro které jsou závazná.
Vírové struktury, stručněji víry, nás v běžném životě doslova obklopují, i když je zpravidla vůbec nevnímáme. Dokonce i v případě jejich dynamických účinků, které na nás působí, je mnohdy nevnímáme jako víry, pokud nejsou dobře viditelné. Nemůžeme ani vyloučit jejich přítomnost v naší dýchací nebo srdečně-cévní soustavě.
Řada vírů bezprostředně souvisí s vlastní lidskou činností, technikou a technologickými procesy a zařízeními – počínaje víry vznikajícími v úplavu nejrůznějších dopravních prostředků, výškových budov a konstrukcí a konče například procesy míchání a vírovými separátory.
Na příkladu tornáda je vidět, že víry hrají významnou roli při makroskopickém transportu hmoty, hybnosti a energie. Z toho plyne základní motivace k jejich výzkumu. Patří nepochybně k nejcharakterističtějším dynamickým strukturám proudění, proto jsou někdy přirovnávány k jeho „šlachám a svalům”. Víry jsou tedy v proudění tekutin zásadní. Ale co vlastně jsou a jak je definovat?
Vírové struktury vznikající v rámci nestacionárního proudění (zpravidla se jedná o proudění turbulentní nebo přechodové do turbulence) jsou doslova schopny „svého vlastního života”: svého vzniku a růstu, interakce s ostatními strukturami proudění, především s dalšími vírovými strukturami, interakce se stěnou či tělesy a konstrukcemi, a konečně podléhají vlastnímu rozpadu, nemají-li ke svému životu dostatečný přísun energie. Jejich rozměry se pohybují od neuvěřitelných několika ångströmů (10-10 m) v supratekutém héliu do rozměrů spirálních galaxií vyjádřených ve světelných letech.
V souvislosti s vírovými strukturami vzniká celá řada zajímavých otázek, a je tudíž s podivem, že vyčerpávající odpověď, byť intuitivně zřejmá, na tu nejzákladnější otázku „Co je vír?” se hledá již více než tři desítky let. Skutečná exaktní matematicko-fyzikální odpověď, tedy vlastní definice víru, respektive identifikace víru, je stále předmětem živé diskuse v odborné literatuře. Je přitom nesporné, že vzhledem k obrovské rozmanitosti proudění vírového charakteru jsou univerzální a fyzikálně dobře opodstatněné nástroje, tedy identifikační metody a kriteriální veličiny sloužící ke stanovení vírových struktur v proudění, nanejvýš potřebné a užitečné. Výše uvedenou otázkou „Co je vír?” se zabývali v nedávném úspěšném projektu „Pokročilá analýza proudových polí” také vědečtí pracovníci dvou spolupracujících akademických ústavů z AV ČR, Ústavu pro hydrodynamiku (ÚH AV ČR) a Matematického ústavu (MÚ AV ČR), pod vedením dvou původem strojních inženýrů, Ing. Václava Koláře, CSc., (ÚH AV ČR) a Ing. Jakuba Šístka, Ph.D. (MÚ AV ČR)
Prvním vážným problémem vírové identifikace je, že standardní intuitivní míry selhávají. Konkrétně uveďme několik takových typických charakteristik: (1) uzavřené nebo spirální proudnice (popř. trajektorie částic) nejsou bohužel galileovsky invariantní (tj. invariantní vůči rovnoměrné přímočaré translaci pozorovatele), (2) vířivost, tj. galileovsky invariantní průměrná úhlová rychlost elementu tekutiny, není schopna rozlišit mezi smykovým a skutečně rotačním pohybem ve víru, (3) lokální minimum tlaku obecně negarantuje existenci víru. Tyto skutečnosti motivovaly vznik celé řady poněkud sofistikovanějších metod, které můžeme zhruba dělit na kinematické a dynamické (podle výchozího popisu), dále na lokální (postačí znalost dat v daném bodě, např. znalost rychlostního gradientu) a nelokální (k vyhodnocení je nutná znalost informace ve více bodech současně), a konečně na metody regionální (popisující objemovou oblast víru) a metody čárové (popisující centrální osovou křivku víru neboli jeho centrální skeleton sestávající z bodů, kde je vírový pohyb v příčném řezu nejintenzivnější).
Obrázek 1 – Nestlačitelné proudění okolo nakloněné desky s úhlem náběhu 30° pro Reynoldsovo číslo Re=300 a Re=1200, a okolo rotujícího křídla octomilky pro Re=500. Vizualizace vírů pomocí metod (zleva doprava) λ2, Q, průměrné korotace a trojné dekompozice.
Na identifikační metody se klade celá řada obecných požadavků, které zatím žádná metoda nesplňuje jako celek, a proto se také žádná z metod zatím nestala z fyzikálního hlediska jednoznačnou primární volbou. Z praktického hlediska lze některé metody, zejména některé lokální regionální metody, které jsou rychlé na vyhodnocení, považovat za rozšířené a populární. Obecné požadavky na identifikační metody zahrnují:
platnost pro stlačitelné toky a toky s proměnlivou hustotou
stanovení lokální intenzity rotačního pohybu
stanovení orientace otáčení
stanovení integrální síly víru
identifikace osy víru
specifické požadavky na osu víru: existence a jednoznačnost pro každou spojitou oblast víru
stanovení hranice víru (fyzikální kritérium vs. práh kriteriální veličiny)
orbitální kompaktnost (omezená separace hmotných bodů při pohybu ve víru) vs. neomezené axiální napínání víru
popis nelokálních vlastností víru korelačního charakteru
nezávislost identifikačních výsledků na translaci a rotaci referenčního systému
Ukázky identifikace vírů pomocí dvou velmi oblíbených metod a jejich porovnání se dvěma metodami vyvinutými V. Kolářem a J. Šístkem jsou na Obrázku 1. Ukázka společného zobrazení oblastí vírů a jejich pomyslného protipólu, tedy oblastí s výraznou deformací, je na Obrázku 2.
„V projektu Pokročilá analýza proudových polí jsme se mimo jiné zaměřili na kritické zkoumání vlastností nedávno navržené a mimořádně citované metody z roku 2018, definující jistou lokální veličinu v anglosaské literatuře nazývanou vortex vector nebo Rortex, v čínské literatuře zpravidla pod názvem Liutex. Jejím hlavním přínosem je její vektorový charakter. Projekt myšlenkově navazoval na zásadní práce Václava Koláře, kdy okolo roku 2007 navrhl metodu trojné dekompozice tenzoru rychlostního gradientu na část rotační, smykovou a elongační. Tato metoda stále budí značnou pozornost a je základem pro další metody vyvíjené jak v rámci tohoto projektu, tak i na řadě pracovišť ve světě. Rovněž metoda Rortex převzala některé základní rysy z dřívějších metod vyvinutých na Ústavu pro hydrodynamiku a Matematickém ústavu AV ČR,“ uvádí důležité souvislosti Jakub Šístek.
Kritická analýza Rortexu ukázala, že jako vírovou strukturu tato metoda identifikuje i strukturu s neomezeným radiálním či axiálním napínáním. Toto zjištění bylo nejprve publikováno v časopise AIP Advances a následně uvedeno v širších souvislostech v prestižním časopise Physics of Fluids. Bylo zejména poukázáno na důsledky nesplnění orbitální kompaktnosti vedoucí na tzv. „disappearing vortex problem“, tedy problém s nespojitým chováním vírové identifikace.
Obrázek 2 – Zobrazení vírů (vlevo), zón s vysokou mírou deformace (vpravo) a jejich společné duální zobrazení (uprostřed) pro případ interakce Burgersových vírů pro Machovo číslo Ma=0,8.
Pro účely otestování nově vyvinutých identifikačních metod bylo potřeba provést řadu rozsáhlých simulací trojrozměrných úloh proudění. V těchto numerických experimentech se jednalo o řešení základních bilančních rovnic proudění, tedy Navierových-Stokesových rovnic. Za tím účelem tým okolo J. Šístka z MÚ AV ČR vylepšil metody rozkladu oblasti a provedl vysoce paralelní výpočty na počítači Salomon, největším paralelním superpočítači centra IT4Innovations v Ostravě.
V rámci projektu vznikla celá řada publikací včetně dvou monografií o numerických metodách. Projekt pomohl rozvíjet i open-source software. Jedná se především o softwarovou knihovnu Vortex Analysis Library (VALIB), do které byly všechny vyvinuté metody pro identifikaci vírů naprogramovány, a jsou tak k dispozici celosvětové komunitě. Druhým softwarem, který využívá výsledky projektu, je knihovna BDDCML řešící soustavy lineárních rovnic pomocí víceúrovňových metod rozkladu oblasti, a jejíž vývoj probíhá v Matematickém ústavu AV ČR již více než deset let.
Projekt se zabýval i dalšími neméně významnými tématy, například Z. Skalák zkoumal kvalitativní vlastnosti řešení Navierových-Stokesových rovnic a M. Křížek zkoumal geometrické vlastnosti výpočetních sítí využívaných v numerických simulacích.
Václav Kolář je absolventem strojní fakulty ČVUT v Praze a od roku 1979 pracovníkem Ústavu pro hydrodynamiku AV ČR. V roce 1991 dokončil dlouhodobý postdoktorální pobyt (stipendium Nadace Alexandera von Humboldta, 17 měs.) na technické univerzitě v německém Karlsruhe (Institut für Hydromechanik). Nejprve se zajímal hlavně o laminární a turbulentní smyková proudění, zejména tryskové proudy a úplavy. Opakovaně absolvoval kratší studijní pobyty v Anglii, Indii a Japonsku. Byl řešitelem řady grantových projektů (GA AV ČR a GA ČR). Autorský tým ÚH, ve složení Ing. Václav Kolář, CSc., a doc. RNDr. Zdeněk Skalák, CSc., obdržel cenu Akademie věd ČR za zvláště úspěšné řešení programových a grantových projektů za rok 2008. Od roku 2003 do současnosti je editorem pro mechaniku tekutin v časopise Open Physics (De Gruyter), dříve Central European Journal of Physics. Více než deset let se zabývá analýzou proudových polí, zejména identifikací vírových struktur. U velkých badatelů obdivuje vedle nadání hlavně nezlomnou houževnatost a někdy až neuvěřitelnou odvahu.
Jakub Šístek získal titul Ph.D. na Fakultě strojní ČVUT v Praze. Od roku 2009 pracuje v Matematickém ústavu AV ČR. Jako postdok také pracoval v USA na University of Colorado Denver a ve Velké Británii na University of Cambridge a University of Manchester. Několik měsíců strávil v superpočítačových centrech v Edinburghu a v Bologni. Za svou doktorskou práci získal v roce 2009 Cenu Prof. Babušky a Cenu Zvoníčkovy nadace a v roce 2013 získal od AV ČR Prémii Otty Wichterleho. Jeho hlavním zájmem jsou algoritmy numerické matematiky šité na míru výkonným paralelním superpočítačům. Tyto metody aplikuje převážně v oblasti proudění tekutin a při analýze proudových polí. Podílel se jako člen týmu na několika mezinárodních a národních projektech a byl spoluřešitelem dvou standardních projektů GA ČR. Je spoluautorem softwarových projektů VALIB, BDDCML a PLASMA. Od roku 2020 se podílí na výuce matematiky na Fakultě informačních technologií ČVUT v Praze. K jeho dalším zájmům patří rodina, sport a cestování.
Abychom poskytli co nejlepší služby, používáme k ukládání a/nebo přístupu k informacím o zařízení, technologie jako jsou soubory cookies. Souhlas s těmito technologiemi nám umožní zpracovávat údaje, jako je chování při procházení nebo jedinečná ID na tomto webu. Nesouhlas nebo odvolání souhlasu může nepříznivě ovlivnit určité vlastnosti a funkce.
Funkční
Vždy aktivní
Technické uložení nebo přístup je nezbytně nutný pro legitimní účel umožnění použití konkrétní služby, kterou si odběratel nebo uživatel výslovně vyžádal, nebo pouze za účelem provedení přenosu sdělení prostřednictvím sítě elektronických komunikací.
Předvolby
Technické uložení nebo přístup je nezbytný pro legitimní účel ukládání preferencí, které nejsou požadovány odběratelem nebo uživatelem.
Statistiky
Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro statistické účely.Technické uložení nebo přístup, který se používá výhradně pro anonymní statistické účely. Bez předvolání, dobrovolného plnění ze strany vašeho Poskytovatele internetových služeb nebo dalších záznamů od třetí strany nelze informace, uložené nebo získané pouze pro tento účel, obvykle použít k vaší identifikaci.
Marketing
Technické uložení nebo přístup je nutný k vytvoření uživatelských profilů za účelem zasílání reklamy nebo sledování uživatele na webových stránkách nebo několika webových stránkách pro podobné marketingové účely.
