Լամինար հոսք ընդդեմ տուրբուլենտ հոսք
Հեղուկների դինամիկան դասական ֆիզիկայի կարևոր մասն է, և դրանց կիրառումը սկսվում է ոռոգումից մինչև մարդու ֆիզիոլոգիա: Այն ունի զգալի ինժեներական ներդրում օդատիեզերական, ծովային, ոռոգման, հիդրոտեխնիկական և շատ այլ ոլորտներում:
Հեղուկի հոսքը տատանվում է մի վիճակից մյուսը, և վերլուծության հեշտության համար հոսքը դասակարգվում է տարբեր ռեժիմների, որտեղ հեղուկի հատկությունները, ինչպիսիք են արագությունը, ճնշումը, խտությունը և մածուցիկությունը, բնութագրում են յուրաքանչյուր ռեժիմ: Տուրբուլենտ և շերտավոր հոսքը հոսքի ռեժիմների երկու հիմնական դասերն են:
Ի՞նչ է Laminar Flow?
Երբ հեղուկ մասնիկները հոսում են՝ չհատելով միմյանց ուղիները, և մասնիկի արագությունը միշտ շոշափում է մասնիկի ուղին, ասում են, որ հոսքը հոսքագիծ է: Երբ հոսքագծի հոսքը տեղի է ունենում, հեղուկ մասնիկների շերտերը հակված են սահելու հարակից մասնիկի վրայով` չխանգարելով մյուսների շարժումը, և դա տեղի է ունենում հեղուկի հոսքի շերտերում կամ շերտերում: Նման հոսքը հայտնի է որպես Լամինար հոսք: Շերտավոր հոսքը կամ հոսքի հոսքը տեղի է ունենում, երբ հեղուկի արագությունը համեմատաբար ցածր է:
Շերտավոր հոսքի դեպքում անշարժ մակերևույթի հետ շփվող շերտը ունի զրոյական արագություն և մակերեսին ուղղահայաց ուղղությամբ շերտերի արագությունը մեծանալու միտում ունի։ Նաև արագությունը, ճնշումը, խտությունը և հեղուկի այլ դինամիկ հատկությունները մնում են անփոփոխ հոսքի տարածության յուրաքանչյուր կետում:
Ռեյնոլդսի թիվը ցույց է տալիս, թե որքան լավ հեղուկը կարող է ենթարկվել շերտավոր հոսքի: Երբ Ռեյնոլդսի թիվը ցածր է, հոսքը հակված է շերտավոր լինելու, և մածուցիկ ուժերը շերտերի միջև փոխազդեցության գերիշխող ձևն են:Երբ Ռեյնոլդսի թիվը մեծ է, հոսքը հակված է տուրբուլենտ լինելու, և իներցիոն ուժերը շերտերի միջև փոխազդեցության գերիշխող ձևն են։
Ի՞նչ է տուրբուլենտ հոսքը:
Երբ հոսքի մեջ հեղուկի հատկությունները ժամանակի ընթացքում արագ տատանվում են, այսինքն՝ երբ արագության, ճնշման, խտության և հոսքի այլ հատկությունների փոփոխությունները ցույց են տալիս պատահական և կամայական փոփոխություններ, հոսքը հայտնի է որպես տուրբուլենտ հոսք։
Հեղուկի հոսքը վերջավոր երկարությամբ միատեսակ գլանաձև խողովակի ներսում, որը նաև հայտնի է որպես Պուազեի հոսք, հոսքի մեջ տուրբուլենտություն կունենա, երբ Ռեյնոլդսի թիվը հասնի կրիտիկական 2040 թվին: Այնուամենայնիվ, ընդհանուր առմամբ, հոսքը կարող է բացահայտորեն չլինել: լինել տուրբուլենտ, երբ Ռեյնոլդսի թիվը 10000-ից ավելի է։
Փոթորիկ հոսքը բնութագրվում է իր պատահական բնույթով, ցրվածությամբ և պտտվող պտույտով: Հոսքը պարունակում է պտույտներ, խաչաձև հոսանքներ և պտույտներ։
Ո՞րն է տարբերությունը Laminar-ի և Turbulent Flow-ի միջև:
• Շերտավոր հոսքում հոսքը տեղի է ունենում ցածր արագությունների և ցածր Ռեյնոլդսի թվի դեպքում, մինչդեռ տուրբուլենտային հոսքը տեղի է ունենում բարձր արագությունների և բարձր Ռեյնոլդսի թվի դեպքում:
• Շերտավոր հոսքում հեղուկ գծերի ուղին կանոնավոր է և հարթ, որտեղ հեղուկի ուղիների կողային խանգարումներ չկան, և հեղուկը հոսում է շերտերով: Անհանգիստ հոսքի դեպքում հոսքի օրինաչափությունը անկանոն և քաոսային է, որտեղ առաջանում են պտտվող պտույտներ, պտտվող հոսանքներ և խաչաձև հոսանքներ:
• Շերտավոր հոսքում հեղուկի հատկությունները տարածության մի կետում մնում են ժամանակի հետ հաստատուն, մինչդեռ տուրբուլենտ հոսքի դեպքում հեղուկի հատկությունները տվյալ կետում պատահական են:
