Karlovitz Béla (Pápa, 1904. november 9. – Pennsylvania, 2004. február 29.) magyar mérnök, aki úttörő munkát végzett áramtermelő eljárás fejlesztése területén, mely közvetlenül a forró gáz mozgási energiáját alakította elektromos árammá, méghozzá mozgó alkatrész nélküli berendezésben. Az ezt megvalósító eszköz a magnetohirdodinamikus (MHD) generátor. E mellett a tüzeléstechnikában elterjedten alkalmazott Karlovitz-szám is a nevéhez fűződik.

Élete Katolikus családba született. Édesapja Karlovitz Adolf volt, gyógyszerész, édesanyja, Hanauer Ilona, a helyi vaskereskedő lánya volt, akinek révén Hanauer Árpád István váci püspökkel is rokonságban álltak. Béla a négy testvér közül a legfiatalabb volt. Gimnáziumi tanulmányait a Türr István Gimnázium és Kollégiumban végezte, ahol 1922-ben érettségizett. Érdekesség, hogy édesapja üzlete pont az iskola szomszédságában volt.

Budapesten tanult tovább, gépészmérnöki oklevelét jó minősítéssel a BME-n szerezte meg 1926-ban. Ez időtájt még a felsőoktatásban nem volt villamosmérnök képzés, így ilyen irányú tanulmányokat az ETH Zürich-en folytatott. Karlovitz svájci lányt vett feleségül, Maria von Karlovitz-Königgel házasságuk majdnem 60 évig kitartott.

Miután hazatért, a Budapesti Elektromos Műveknél kapott állást. Karlovitz és munkatársa, Halász Dénes, kifejlesztettek egy eljárást, amivel a korabeli hőerőgépekhez képest mintegy 50%-kal jobb termodinamikai hatásfokot véltek elérni a Joule-Brayton-körfolyamatot alkalmazva. A találmány lényegéről Az Ujság 1938. július 31-i száma a következőképpen írt:

Itthon nem tudta hasznosítani szabadalmát megfelelő anyagi és technológiai háttérrel rendelkező villamosipari cég támogatásának hiányában, ezért az amerikai Westinghouse céghez ment 1938-ban a Siemens ajánlására,.Magnetohydrodynamic electrical power generation, Hugo K. Messerle, page 7, J. Wiley, 1995Physics in technology, Volume 10, page 219 Institute of Physics (Great Britain), American Institute of Physics A magnetohidrodinamikus (MHD) generátort 1940. augusztus 13-án szabadalmaztatták Halász Dénessel az US2210918A lajstromszám alatt, Eljárás energiaátalakításra címmel.United States Patent Office patent Patent number: 2210918 Filing date: Aug 12, 1936, Issue date: Aug 1940 Története mégsem illeszthető be teljesen a honi érdektelenség miatt távozó kutatók sorába: a találmány horderejét bizonyítja, hogy Karlovitznak maga Budapest polgármestere adott egyévi szabadságot korábban. A polgármester 1938. június 30-án kelt rendelete hangsúlyozta:

A lap azt is megírta, hogy a cég egy teljes évig vendégül látja, valamint a kísérlet félmillió dollárnyi költségét finanszírozza. Az egyévi szabadság alatt viszont kitört a háború, emiatt felesége és családja csak 1946-ban tudott kiutazni hozzá. Karlovitz az amerikai Westinghouse-nál 1947-ig dolgozott, ezt követően tüzeléstechnikai kutatásokat végzett, 1953-ig a pittsburghi székhelyű Explosives and Physical Science Division, Bureau of Mines cégnél a lángok kutatásával foglalkozó osztályánál dolgozott, ahol igazgatói pozícióig jutott. Ezt követően a Combustion and Explosive Research, Inc. cégnél munkálkodott. Karlovitz Bélának komoly tervei voltak, és szándékában állt a tudását Magyarországon kamatoztatni, azonban elsősorban a politikai helyzet, másodsorban a felívelő karrierje végeredményben az USA-hoz kötötték, ahol haláláig élt. A Bencés Diákszövetség hírlevelének tanúsága szerint még 98 évesen is aktív szellemi munkát folytatott, és tartotta a kapcsolatot szülőhazájával.

Az MHD-generátor tudományos potenciálját több kutató is felismerte a '60-as években, így 1962-ben az eljárás mérnöki lehetőségeit egy ennek az eljárásnak dedikált konferencián tárgyalták a kutatók az Egyesült Királyságban, melyet további két konferencia követett kétévente. Ebben az időszakban az eljárás alulmaradt az előretörő atomenergia erőművi hasznosításával szemben. Bár a ’60-as években az atomtechnológia felülkerekedett, a ’70-es években ismét utat talált magának az MHD-generátor fejlesztése, ugyanis a széntüzelésű hőerőművek gőzturbinás körfolyamatainál jobb hatásfokkal kecsegtetett, valamint ekkorra már néhány cég demonstrálta a működését, így ipari tapasztalat is létezett ennek kapcsán. A célirányos kutatás a ’80-as években kapott ismét erőre, immáron a hőerőművi alkalmazásokra fókuszálva. Gyakorlatilag minden nagyhatalom végzett kutatásokat az eljárás gyakorlatba való átültetésére, érdekes módon jugoszláv mérnököknek sikerült 1989-ben megépíteni az első MHD-generátor alapú hőerőművet, majd később az USA-ban és Oroszországban is elkészültek az első erőművek. Ebben az érában az MHD-generátor fő technológiai kihívója a kombinált ciklusú erőmű volt, mely egy gázturbinából és egy gőzturbinából állt, ahol a gőzturbina a gázturbina forró füstgázának hőjéből állította elő működéséhez szükséges gőzt. Azonban az MHD-ismét alulmaradt a magasabb ára miatt.A BME Gépészmérnöki Karán végzett a találmányával regényt is ihlető XX. századi tudós

A nemzetközi közönséghez az MHD-hajtás a tengerészeti alkalmazásokon keresztül jutott el. Tom Clancy első és egyben a világhírt hozó, Vadászat a Vörös Októberre című regényében, a hidegháború alatt a szovjetek egy Tájfun osztályú tengeralattjárót fejlesztenek ezzel a hajtásrendszerrel, ami közel láthatatlanná teszi a szonárok elől. A könyv sikere mentén 1990-ben Oscar-díjjal jutalmazott filmes adaptáció is készült belőle. A regény a fantasztikum ellenére műszakilag megalapozott volt, hiszen az MHD-meghajtás tengeri alkalmazása a ’60-as évektől kezdve folyamatosan terítéken volt, az első hajó, a Yamato-1 viszont csak a ’90-es évek elején készült el technológiai nehézségek miatt. Azonban a végsebessége mindössze 8 csomó volt, ami megpecsételte az MHD-alapú körfolyamatok sorsát. Az MHD-generátor előnye a mozgó alkatrészektől mentes üzem, így nem ütközik anyagszerkezettani korlátba az alkalmazhatósága úgy, mint a turbinás körfolyamatok esetén, ez biztosította a technológia számára azt az előnyt, ami a fejlesztéseket több mint 50 éven keresztül hajtotta. Bár az energetikában nem hasznosult végül, viszont a fizikai elvet a mai napig számos műszer alkalmazza, például elektromosan vezető folyadékok áramlásmérői.

A termodinamikai alkalmazáson túl Karlovitz Béla neve a tüzeléstechnikában is ismert, hozzá kötődik a kémiai és az áramlástani időlépték arányát kifejező dimenziótlan szám, a Karlovitz-szám. Ennek reciprokát, a jobban elterjedt Damköhler-számot Gerhard Damköhler német vegyészmérnök évekkel később vezette be. A dimenziótlan szám fontos alapkövét képezi a Borghi-diagramnak, ami a turbulens lángokat osztályozza. Az időléptékek arányát kifejező dimenziótlan szám a turbulencia kutatásával, Andrey Kolmogorov szovjet matematikus úttörő munkája, és az égés numerikus szimulációjának fejlődése révén került a figyelem középpontjába, melynek alapjait Kármán Tódor fektette le. Az időskálák arányának az ismerete alapvetően befolyásolja a modellezésnél alkalmazható egyszerűsítő módszereket. Ezt a számításokat végző kutatónak előre ismernie kell, hiszen még a legerősebb szuperszámítógépek is képtelenek részletes reakciókinetikai modellek alkalmazásával egy kellően részletes áramlástani felbontású modellen egy valós tüzelőberendezés tűzterében végbemenő folyamatainak szimulálására. Így valamennyi hőerőgép fejlesztését ma is elemeiben határozza meg a Karlovitz-szám.

A kutató hazatelepülését a politikai helyzet akadályozta meg, bár három alkalommal sikerült hazalátogatnia. Karlovitz Béla kevesebb, mint egy esztendő híján száz évet élt. 3 gyermekétől 12 unokája született. Feleségével közös, 126388715 számú sírja a Pennsylvania-beli Mount Lebanon Cemetery temetőben található, Allegheny megyében.

Megjegyzések

Hivatkozások

Kategória:Magyar gépészmérnökök Kategória:1904-ben született személyek Kategória:2004-ben elhunyt személyek Kategória:Pápaiak Kategória:Magyar emigránsok az Amerikai Egyesült Államokban