انواع جریان: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
جز ویرایش 159.69.146.255 (بحث) به آخرین تغییری که Doostdar انجام داده بود واگردانده شد
برچسب: واگردانی
افزودن نگاره
برچسب: برگردانده‌شده
خط ۱۴۷:
 
===جریان لایه‌ای و درهم (آشفته) Laminar-Turbulent (frenzied)===
[[پرونده:A level physics notes laminar flow and turbulence html m50e823a0.gif|400px|بندانگشتی|چپ|مقایسه جریان آشفته و لایه‌ای]]
 
در جریان آرام یا لایه‌ای، ذرات سیال مسیرهایی منظم و هموار را طی می‌کنند به طوری که هر لایه به آرامی روی لایه مجاور خود می لغزد. این جریان از قانون لزجت نیوتن و یا تعمیم آن یعنی قانون استوکس پیروی می کند. در این جریان هر گونه گرایش به آشفتگی توسط نیروی اصطکاک مستهلک می‌شود.
 
خط ۱۶۹:
تنش برشی در جریان لایه‌ای
 
برای مثال اگر ما یک شیر آب را به آرامی باز کنیم اینطور به نظر می‌رسد که جریان آب به صورت لایه لایه حرکت می‌کند، این یک جریان لایه‌ای است.
در صورتی که ما همین شیر را بیشتر باز کنیم جریان آشفته می‌شود.
[[پرونده:JAVID.jpg|بی‌قاب|وسط|جریان لایه‌ای (آشفته)]]
[[پرونده:Javid.png|بی‌قاب|وسط|وجود گردابه در جریان درهم]]
 
 
 
ویژگی جریان‌های آشفته:
 
1- وجود گردابه در سیال‌ها نشان دهنده آشفته بودن جریان است.
 
2- در جریان‌های آشفته اتلاف شدید انرزی جنبشی وجود دارد.
 
3- از دیگر ویژگی‌های جریان‌های آشفته اختلاط شدید است؛ مثلا اگر ما جوهر در داخل جریان آشفته بریزیم سریع حل می‌شود در صورتی که اگر همین جوهر را داخل جریان لایه‌ای بریزیم خیلی آرام حل می‌گردد.
نمودار u-t برای جریان درهم:
[[پرونده:U-t.jpg|بی‌قاب|وسط]]
 
نمودار u-t برای جریان لایه‌ای:
 
[[پرونده:Javid3.png|بی‌قاب|وسط]]
 
معیار کمی برای تشخیص این جریان استفاده از پارامتر بدون بعد آزبون رینولدز است. ایشان آزمایشی طراحی کردند و به مشخص کردن تفاوت‌های این دو جریان پرداختند.
نتیجه کامل آن را در کتاب FUNDEMENTALS OF FLUID MECHANICS BY R.MUNSON-F.YOUNG-H.OKIISHI صفحه 459-460 ببینید.
 
{{چپ‌چین}}
<math>\operatorname{Re}=\frac{\rho vl}{\mu }=\frac{vl}{\nu }</math>
 
{{پایان چپ‌چین}}
جریان آرام در حالت یک بعدی از قانون لزجت نیوتن پیروی می‌کند.
 
در جریان آشفته سرعت و شتاب و سایر مشخصات سیال به صورت نوسانی تصادفی و نامنظم تغییر می‌کنند و هر کمیت را می‌توان به صورت مجموع متوسط زمانی آن و یک مولفه نوسانی در نظر گرفت.
 
{{چپ‌چین}}
<math>U=\bar{U}+{{{{U}'}}^{{}}}</math>
{{پایان چپ‌چین}}
 
در جریان آشفته تنش‌های برشی ظاهر می‌شوند که به صورت روبرو تنش بیان می‌شود:
 
{{چپ‌چین}}
<math>\tau =(\eta +\mu)(\frac{du}{dy})</math>
{{پایان چپ‌چین}}
 
<math>\eta </math> را لزجت گردابی گویند و بر خلاف <math>\mu </math> فقط خاصیتی از سیال نمی‌باشد و پرانتل دانشمند آلمانی نظریه طول اختلاط را برای محاسبه بیان کرد:
 
{{چپ‌چین}}
<math>\eta =\rho {{L}^{2}}_{m}\left| \frac{d\overline{u}}{dy} \right|</math>
 
{{پایان چپ‌چین}}
که <math>{{L}_{m}}</math> طول اختلاط است و می‌توان آن را به عنوان متوسط فاصله‌ای که توده‌های سیال در فاصله دو برخورد متوالی از یکدیگر در اثر درهمی طی می‌کنند در نظر گرفت.
 
=== جریان ایده آل و حقیقی(Ideal-Real) ===