Fran Bošnjaković

horvát mérnök, fizikus, egyetemi tanár, akadémikus

Fran (Franjo) Bošnjaković (Zágráb, Horvát Királyság, 1902. január 12.Stuttgart, Németország, 1993. október 1.) horvát gépészmérnök, fizikus, több műszaki egyetem tanára, akadémikus, aki munkásságát elsősorban a műszaki hőtan, a hőközlés, termodinamika és hőenergetika szakterületén fejtette ki. A hőcserélők elméletét kutatva kidolgozta a mérnöki méretezésekben máig használatos hőcserélő-hatásosság fogalmát, és azt ezt leíró Bošnjaković-féle Ψ tényezőt.[1]

Fran Bošnjaković
Életrajzi adatok
Született1902. január 12.
Zágráb
Elhunyt1993. október 1. (91 évesen)
Stuttgart
Ismeretes mint
Gyermekek Branko Bošnjaković
Iskolái Drezdai Műszaki Egyetem
Pályafutása
Szakmai kitüntetések
Grashof Commemorative Medal (1969)
Akadémiai tagság Heidelberg, Velence, Belgrád, Zágráb

Hatással voltak rá Sztepan Timosenko
Leopold Sorta
Leopold C. F. Merkel
Richard Mollier
Hatással volt Karl-Friedrich Knoche

ÉleteSzerkesztés

Származása, iskoláiSzerkesztés

Az Osztrák–Magyar Monarchiához tartozó Horvátország fővárosában, Zágrábban született. Apja, Srećko Bošnjaković (1865–1907) kémikus, vegyipari vállalkozó volt. A fiú 1919-től hajóépítést és gépszerkesztést tanult a Zágrábi Műszaki Főiskolán. Mesterei közül megemlítendő az ukrán-orosz Sztepan Timosenko(wd) (1878–1972), az alkalmazott mechanika tudósa és a horvát Leopold Sorta(wd) (1891–1956) hajóépítő mérnök, egyetemi tanár, a gépészeti laboratórium vezetője.

1922-ben átment a Drezdai Műszaki Főiskolára, ahol kiváló tanárok működtek, köztük Leopold Carl Friedrich Merkel(wd) gépészmérnök (1892–1929), az elméleti és kísérleti termodinamika tudós kutatója.

Egyetemi pályájaSzerkesztés

1926-ban hazatért szülővárosába, 1926–1928 között a Zágrábi Műszaki Főiskolán dolgozott tanársegédként. 1928-ban a Drezdai Műszaki Főiskolán műszaki doktorátust (Dr.-Ing.) szerzett. Doktori értekezésének címe „Tüzelőanyag-vizsgálat bombával, feszmérővel és Orsat-készülékkel(Brennstoffanalyse mit Bombe, Manometer und Orsat-Apparat). 1928–1933 között Richard Mollier mellett dolgozott tudományos munkatársként, eközben 1931-ben megszerezte a habilitált doktori címet „Anyagtranszport- és hőcserefolyamat gőz és folyadék között” (Stoff- und Wärmeaustausch zwischen Dampf und Flüssigkeit) című értekezésével, ekkor az egyetem magántanárává (Privatdozent) nevezték ki.[2]

1933-ban, Hitler hatalomra jutásával a jugoszláv állampolgárságú Bošnjaković helyzete tarthatatlanná vált. 1934-ben hazatért a Jugoszláv Királyságba, a Belgrádi Egyetemen ideiglenes (interim) tanári kinevezést kapott. 1936-ban meghívták a Zágrábi Egyetemre rendes tanárnak. 1935-ben Drezdában megjelent Technische Thermodynamik című monográfiája, a mérnöki termodonamika alapvető szakkönyve, amely a következő évtizedekben több javított kiadásban jelent meg Németországban, rövidesen lefordították angol (Technical Thermodynamics) és orosz nyelvre (Tyehnyicseszkaja tyermogyinamika), később horvát és más nyelvekre is.

1935-ben Belgrádban feleségül vette régi barátnőjét, Zlata Luburićot. Két fiuk született: ifj. Srećko Bošnjaković mérnök (1937–2014)[3] és Branko Bošnjaković(wd) (*1939) fizikus, környezetkutató.

1942–1945 között a Horvát Mérnökegyesület elnöke volt. 1945-ben a jugoszláv kommunista hatalom koholt vádakkal letartóztatta és két évi kényszermunkára küldte. 1947 tavaszán rehabilitálták. Az 1951–52-es tanévben kinevezték a Zágrábi Egyetem rektorává. Nem titkolta ellenszenvét a regnáló hatalommal szemben, bemutatkozó beszéde hatalmas botrányt okozott.

1953-ban elfogadta a Braunschweigi Műszaki Főiskola meghívását, ahol rendes egyetemi tanári minőségben kinevezték Ernst Schmidt(wd) professzor utódjává, a Hőtani Tanszék vezetőjévé és a Hőtechnikai Intézet és Gépészeti Laboratórium (Wärmetechnisches Institut und Maschinenlaboratorium) igazgatójává. A Német Mérnökegyesület (VDI) a hőtani kutatások bizottságának elnökévé választották.[2]

1961–1968 között a Stuttgarti Műszaki Főiskolán (1967-től a Stuttgarti Egyetemen) a termodinamika (műszaki hőtan) tanszékvezető tanára volt. A Braunschweigi Egyetemről több ottani kollégája is követte Stuttgartba, így Wolfgang Springe (1925–1996), Klaus Winkler (*1930) és Klaus-Jürgen Mundo (1929–2016). Tanszékéhez később további fiatal munkatársak csatlakoztak, így Tarit Kumar Bose (*1938), Klaus Penski (*1931), Johann Algermissen (1928–2007), Hans Beer (*1932) és Karl-Friedrich Knoche(wd) (1933–2016) mérnökök.[4]

1961. április 1-jén Bošnjaković professzor megalapította a Stuttgarti Egyetem Repülőgéphajtóművek Termodinamikája Intézetét, mely először egy hatalmas faépületben kapott helyet. Ennek is intézetvezető tanára volt 1968-as nyugdíjba vonulásáig.[4] Szakcsoportokat alakított az irreverzibilis termodinamika, az anyagtranszport és termokinetika, a hősugárzás és a plazmatechnika, valamint a hőközlés (hőtátvitel) tanulmányozására. Nyugállományban még több éven át vendégtanárként működött amerikai és nyugat-európai egyetemeken.[2] 1993-ban hunyt el Stuttgartban.

Energetikai tudományos munkásságaSzerkesztés

Franjo Bošnjaković professzor a termodinamika egyik világszerte elismert szakértője volt. Rendes tagjává fogadta őt a heidelbergi és velencei tudományos akadémia, és a Braunschweigi Tudományos Társaság. 1991-ben, Jugoszlávia felbomlása és Horvátország függetlenségének kimondása után a Horvát Tudományos és Művészeti Akadémia levelező tagjává választotta. Megkapta a Német Mérnökegyesület (VDI) Grashof-emlékérmét, továbbá kitüntették az Olasz Hőtechnikai Szövetség (Associatione Thermotechnica Italiana) és a Francia Tüzelőanyag- és Energia-Intézet (Institut français des combustibles et de l’énergie) aranyérémével.[5]

Az égési folyamatok és a tüzelőanyag-technológiai jellemzők területén Bošnjaković professzor nagy elődeinek, Rudolf Planknak(wd), Mollier-nak és Adolph Nägelnek(wd) munkáját vitte tovább. Vizsgálta a folyadékok forrásának folyamatát, a gőzbuborékok keletkezésének intenzitását, a buborékok növekedésének és felszállási sebességének értékeit. Még az 1920-as években Merkel professzorral együtt vizsgálta a kétkomponensű keverékek viselkedését.

1938 után, az angol G. H. Bryan-hez(wd) hasonlóan Bošnjaković is kiemelt jelentőséget tulajdonított a „hozzáférhető energia” vizsgálatára. Számos kísérlettel bizonyította a hőenergia mechanikai munkává átalakítható részének (később keletkezett nevén az exergiának) kulcsszerepét az alkalmazott műszaki eljárások energetikai mérlegében. Zucker és H. Schaper szerint Bošnjaković 1938-ban publikált Kampf den Nichtumkehrbarkeiten („Küzdelem a visszafordíthatatlanságok ellen”) című szakcikke indította el az exergetika tudományos kutatását.

1953-ban Bošnjaković egykori rabtársa, Zoran Rant(wd) gépészmérnök, aki egyébként a Solvay-eljáráson dolgozott, kiterjesztette ezt a koncepciót, és bevezette az exergia(wd) (munkavégzésre alkalmas energiahányad) és az anergia(wd) (vissza nem fordítható, nem hasznosítható energiahányad) fogalmait. Ezek révén a termodinamika második főtétele szabatosabban megfogalmazható.[6]

A Braunschweigi Egyetemen Bošnjaković kutatta a többkomponensű keverékek termodinamikáját, ezek viselkedését grafikus állapotábrákra (állapot-diagramokra) vitte fel. A többkomponensű keverékekkel kapcsolatos eredményeit többek között az abszorpciós hűtőgépek fejlesztésében hasznosították. Foglalkozott plazmafizikával is.

A Bošnjaković-féle Ψ tényezőSzerkesztés

 
Ellenáramú hőcserélő jelleggörbéje az elméleti maximális hőfokkülönbséggel és a gyakorlatban kialakuló hőmérséklet-görbékkel

A hőcserélők méretezésére, a bennük zajló termodinamikai folyamatok számítására több műszaki matematikai módszer kínálkozik. Legismertebb a logaritmikus közepes hőmérséklet-különbség alapján történő számítás. Ehelyett (emellett) Bošnjaković bevezette a hőcserélő-hatásosság fogalmát, és az ezen alapuló méretezési módszert. A hőcserélő-hatásosságot számszerűen leíró dimenziótlan tényezőt kidolgozójáról Bošnjaković-féle tényezőnek nevezik és Ψ betűvel jelölik. A Bošnjaković-féle Ψ tényező a kisebb hőkapacitás-áramú közeg hőmérséklet-változásából és a hőcserében részt vevő két közegáram belépési hőmérsékleteinek különbségéből képzett hányados. A Ψ tényező felírható az ún. átviteli hányados (angolul „Number of Transfer Units, NTU”) és a két közeg hőkapacitásáram-arányának (jele Rc) szorzataként is.

A Ψ tényező 0…1 közötti értékű lehet, és azt mutatja meg, a hőcserélőben elvileg lehetséges maximális hőmennyiség-átadásnak mekkora hányada valósul meg a gyakorlatban, az adott belépő termodinamikai értékek (közegáramok, hőmérsékletek) és a hőcserélő konstrukciós kialakításától függően. (A hőcserélő konstrukciós kialakítása, a közegáramok elrendezése lehet tisztán egyenáramú, tisztán ellenáramú, tisztán keresztáramú, illetve ezek átmenetei). A Ψ tényező meghatározása után – iterációs számítással – meghatározható a belépő feltételekkel megadott hőcsere-igény kielégítéséhez szükséges hőcserélő-felület nagysága.[7]

Vendégprofesszori meghívásaiSzerkesztés

  • University of Minnesota, Minneapolis, USA,
  • University of Notre Dame, Indiana, USA,
  • University of Alabama in Huntsville (1968–69), Tuscaloosa, Alabama, USA,
  • Delfti Egyetem (TH Delft), Hollandia,
  • Universidad Nacional de la Plata, Buenos Aires, Argentína.

Akadémiai tagságaiSzerkesztés

  • Instituto Veneto di Scienze, Lettere ed Arti, Velence,
  • 1969-től: Heidelberger Akademie der Wissenschaften, Heidelberg,
  • 1940-től: Jugoszláv Tudományos és Művészeti Akadémia,
  • 1991-től: Horvát tudományos és Művészeti Akadémia (HAZU), Zágráb.

KitüntetéseiSzerkesztés

  • a Zágrábi Egyetem díszdoktori címe,
  • az aacheni Rajna-Vesztfáliai Műszaki Egyetem (RWTH) díszdoktori címe,
  • a Német Mérnökegyesület Grashof-emlékérme,
  • a padovai Associazione Termotecnica Italiana ATI) aranyérme,
  • a párizsi Institut français des combustibles et de l’énergie (IFCE) aranyérme.
 
Ammónia-víz elegy fagyási görbéje Merkel–Bošnjaković abszorpciós hűtőgépek számításairól szóló könyvéből (1930)

MűveiSzerkesztés

TankönyveiSzerkesztés

A budapesti BME-OMIKK könyvtárban fellelhető tankönyvei:[8]

  • Technische Thermodynamik, 1948, Steinkopff, Dresden-Leipzig.
  • (H. Franke, A. Ehrhardt társszerzőkkel): Grundlagen des Maschinenbaues, A-Z, 1960, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart
  • (A. Kuhlenkamp, H. Franke, A. Ehrhardt társszerzővel): Maschinenbau Grundlagen, 1971, Rowohlt, Reinbek bei Hamburg.
  • Technische Thermodynamik, 1972, Steinkopff, Dresden.
  • (U. Renz, P. Burow társszerzőkkel): Mollier Enthalpie-Entropie-Diagramm für Wasser, Dampf und Eis von 0,000 01-30000 bar und von -60 bis 1400 Celsius, 1974, Zagreb.

KözleményeiSzerkesztés

  • Verdampfung und Flüssigkeitsüberhitzung; 1930.
  • (F. Merkel társszerzővel): Diagramme und Tabellen zur Berechnung der Absorptions-Kältemaschinen; 1930.
  • Kampf den Nichtumkehrbarkeiten; In: Archiv für Wärmewirtschaft und Dampfkesselwesen. Zeitschrift für Energiewirtschaft, Band 19; 1938.
  • (Karl Schiebl főmérnök, Nienburg an der Saale társzerzővel): Wärmewirtschaft in der Zuckerindustrie; 1939.
  • Güte von Wärmeanlagen und die Leistungsregeln; 1939.
  • (M. Viličić és B. Slipčević társszerzőkkel): Einheitliche Berechnung von Rekuperatoren; 1951.
  • Maschinenbau, 3 kötetben,
  • (K.F. Knoche társszerzővel): Technische Thermodynamik; 2 kötetben,[9]
  • Nauka o toplini, svezak prvi, drugi i treći
  • (U. Renz, P. Burow társszerzőkkel): Mollier Enthalpy, Entropy Diagram of Water; 1970.
  • Zur Thermodynamik des Sonnenkollektors; 1981.
  • Wärmediagramme für Vergasung, Verbrennung und Rußbildung.

JegyzetekSzerkesztés

  1. H. Beer, E. Hahne, J.P. Hartnett (1994). „In memoriam Professor F. Bošnjaković (1902–1993)” (angol nyelven). International Journal of Heat and Mass Transfer 37 (07), 1051. o. DOI:10.1016/0017-9310(94)90190-2. ISSN 0017-9310.  
  2. a b c d Fran Bošnjaković (pályafutás és fotó) (angol nyelven). Alchetron.com. (Hozzáférés: 2021. január 19.)
  3. Srećko Bošnjaković (német nyelven). amac-d.de
  4. a b Die Geschichte des Instituts für Thermodynamik der Luft- und Raumfahrt in Stuttgart. (német nyelven) (pdf). uni-stuttgart.de/itlr. (Hozzáférés: 2021. január 19.)
  5. W. Fratzscher, K.-F. Knoche (2004). „Fran Bošnjaković and the School of Engineering Thermodynamics in Dresden” (angol nyelven). Energy 29, 1837–1842. o. DOI:10.1016/j.energy.2004.03.054. ISSN 0360-5442.  
  6. Hans Dieter Baehr, Stephan Kabelac. Thermodynamik. Grundlagen und technische Anwendungen, 16 (német nyelven), Berlin, Heidelberg: Springer Verlag GmbH, 7. o. (2016). ISBN 978-3-662-49567-4 
  7. Bihari Péter: Műszaki hőtan (EDUTUS Főiskola). Régi Tankönyvtár (regi.tankonyvtar.hu), 2012. (Hozzáférés: 2021. január 18.)
  8. Aleph Katalógus, keresőszó szerző = bosnjakovic
  9. Technische Thermodynamik, I. kötet, 1998, 2. kötet, 1996

További információkSzerkesztés