Ламинардык агым жана турбуленттүү агым
Суюктуктун динамикасы классикалык физиканын маанилүү бөлүгү жана колдонмолор сугаруудан адамдын физиологиясына чейин иштейт. Анын аэрокосмос, деңиз, ирригация, гидравлика жана башка көптөгөн дисциплиналар тармагында олуттуу инженердик салымдары бар.
Суюктуктун агымы бир абалдан экинчисине өзгөрөт жана талдоо жеңилдетүү үчүн агым суюктуктун ылдамдык, басым, тыгыздык жана илешкектүүлүк сыяктуу касиеттери ар бир режимди мүнөздөгөн ар кандай режимдерге бөлүнөт. Турбуленттүү жана Ламинардык агым - агым режиминин эки негизги классы.
Ламинардык агым деген эмне?
Суюктуктун бөлүкчөлөрү бири-биринин жолдорун кесилбестен агып өтсө жана бөлүкчөнүн ылдамдыгы бөлүкчөнүн жолуна дайыма тангенциалдуу болгондо, агым агым деп аталат. Агым агымы пайда болгондо, суюктук бөлүкчөлөрүнүн катмарлары башкалардын кыймылын бузбастан жанаша бөлүкчөнүн үстүнөн тайып кетүүгө ыкташат жана бул суюктук агымынын катмарларында же ламиналарында пайда болот. Мындай агым Ламинардык агым деп аталат. Ламинардык агым же тартиптүү агым суюктуктун ылдамдыгы салыштырмалуу төмөн болгондо пайда болот.
Ламинардык агымда стационардык бетке тийген катмар нөл ылдамдыкка ээ жана бетке перпендикуляр багытта катмарлардын ылдамдыгы өсүү тенденциясына ээ. Ошондой эле, суюктуктун ылдамдыгы, басымы, тыгыздыгы жана башка динамикалык касиеттери агым мейкиндигинин ар бир чекитинде өзгөрүүсүз калат.
Рейнольдс саны суюктуктун ламинардык агымга канчалык жакшы өтүшү мүмкүн экенин көрсөтүп турат. Рейнольдс саны аз болгондо, агым ламинардуу болуп калат, ал эми илешкек күчтөр катмарлардын ортосундагы өз ара аракеттенүүнүн басымдуу формасы болуп саналат. Рейнольдс саны жогору болгондо, агым турбуленттүү болот жана инерциялык күчтөр катмарлардын ортосундагы өз ара аракеттенүүнүн басымдуу формасы болуп саналат.
Турбуленттүү агым деген эмне?
Агымдагы суюктуктун касиеттери убакыттын өтүшү менен тез өзгөргөндө, башкача айтканда, агымдын ылдамдыгынын, басымынын, тыгыздыгынын жана башка касиеттериндеги өзгөрүүлөр туш келди жана ыктыярдуу өзгөрүүлөрдү көрсөткөндө, агым турбуленттүү агым деп аталат.
Чектүү узундуктагы бирдей цилиндрдик түтүктүн ичиндеги суюктуктун агымы, ошондой эле Пуазейл агымы деп аталат, Рейнольдс саны 2040 критикалык санга жеткенде агымда турбуленттүүлүк пайда болот. Бирок, жалпысынан, агым ачык эмес болушу мүмкүн. Рейнольдс саны 10000ден ашканда турбуленттүү болуңуз.
Турбуленттүү агым өзүнүн кокустук мүнөзү, диффузиялуулугу жана куюндуулугу менен мүнөздөлөт. Агымда куюндар, кайчылаш агымдар жана куюндар бар.
Ламинардык жана турбуленттүү агымдын ортосунда кандай айырма бар?
• Ламинардык агымда агым төмөн ылдамдыкта жана төмөн Рейнольдс санында, ал эми турбуленттик агым жогорку ылдамдыкта жана жогорку Рейнольдс санында болот.
• Ламинардык агымда суюктуктун линияларынын жолу суюктуктун жолдорунун каптал бузулуусу болбогон жана суюктук катмарлар менен агып жаткан жерде үзгүлтүксүз жана ырааттуу. Турбуленттүү агымда агымдын схемасы туура эмес жана башаламан болуп, ал жерде куюндар, куюндар жана кайчылаш агымдар пайда болот.
• Ламинардык агымда мейкиндиктин бир чекитиндеги суюктук касиеттери убакыттын өтүшү менен туруктуу бойдон калат, ал эми турбуленттүү агымда чекиттеги суюктуктун касиеттери стохастикалык.
