Bir mayenin dayanıqlı və ya sabit olmayan axını ilə turbulent bir axının arasındakı fərq nədir?


cavab 1:

Yaxşı sual. Aşağıdakı təsvir son dərəcə mürəkkəb və mürəkkəb bir mövzunun açıq şəkildə sadələşdirilmiş izahatıdır. və daha yaxından öyrənməyə dəyər.

Axın növlərindən danışarkən, maye dinamikası ümumiyyətlə axın rejimlərinə aiddir. Bir axın rejimi, universal olan və ümumi atributları və riyazi təsvirləri bütün xüsusi təcəssümlər arasında paylaşan bir axın növü kimi düşünmək olar. Ən çox yayılmış iki axın rejimi laminar axın və turbulent axındır. Ümumiyyətlə, laminar axınlar hamar və bərabər görünür, turbulent axınlar isə fasiləsiz, dəyişkən və dövri deyil görünür.

Bu iki növ axının fərqləri və səbəbləri ilə bağlı ilk elmi araşdırmaların bir qismi 19-cu əsrin sonlarında Osborne Reynolds tərəfindən aparılmış və "Sıxılmaz viskoz mayelərin dinamik nəzəriyyəsi və" meyarın müəyyən edilməsi "mövzusunda yazdığı məqalədə sona çatmışdır.

Corc Stokesin apardığı tədqiqatlar və əvvəlki tədqiqatlar bir axının laminar və ya turbulent olub olmadığı ilə çox uğurla əlaqələndirilən bir ölçüsüz sayın tərifini verdi.

Bu və digər tədqiqatlar nəticəsində qismən aşağı Reynolds dəyərləri ilə müəyyən edilən axınların, laminar axınların, yüksək Reynolds dəyərləri ilə müəyyən edilən axınların isə turbulent davranışların olduğu aşkar edilmişdir. Bu asılılığın bir nümunəsini iki ölçülü bir silindrdəki axın üçün aşağıdakı rəqəmdə görmək olar.

Phyiscs.info vasitəsilə

Bir qayda olaraq laminar-turbulent keçid olaraq adlandırılan laminar və turbulent axın arasındakı bu boz bölgədə nələrin baş verdiyini nəzərdən keçirməzdən əvvəl rəsmi olaraq "dayanıqlı olmayan axını" müəyyənləşdirməliyik. Dayanmayan axın vaxt asılılığı olan hər hansı bir axındır. Riyazi cəhətdən, sabit olmayan axınlar, Navier-Stokes tənliklərində zamanla əlaqədar sürət sahəsinin qismən törəməsi sıfıra bərabər olmayanlardır:

Laminar axınlar üçün bu törəmə sıfırdır və axın sabitdir.

Müəyyən bir axın nümunəsi üçün, laminardan turbulent axına keçid Reynolds nömrələrinin geniş bir hissəsi üzərində baş verə bilər, ancaq sadəlik üçün iki ölçülü silindr nümunəsini saxlayacağıq. 100 ilə 1000 arasındakı Reynolds dəyərlərində axın davranışında dəyişiklik görürük. Birincisi, axın silindrdən ayrılır və silindrin aşağı tərəfində vortetlər yaranır. Reynolds sayının artması ilə, bu vortetlər ayırır və Karman vorteks yolu kimi tanınan dövri bir axın vəziyyətini yaradır (aşağıya bax).

Cesareo de La Rosa Siqueira haqqında

Oxucu görə bildiyi kimi, bu axın vaxtaşırı olduğu üçün də qeyri-sabitdir, lakin bu da gərgin deyil. Belə bir dövri axın, laminardan turbulent axına keçiddə tez-tez müşahidə olunan bir addımdır, hazırda tam başa düşülməyən son dərəcə mürəkkəb bir prosesdir. Göründüyü kimi, keçid axınları, burada təsvir olunduğu kimi, xarakterik mərhələlərə malikdir və ehtimal ki, Navier-Stokes tənliklərinin qeyri-sabitliyinin və xaotik, qeyri-xətti, dinamik bir sistem kimi davranmasının nəticəsidir. Məlumdur ki, hətta sadə dinamik sistemlər xaotik yolun belə bir riyazi təsvirini verən David Ruelle və Floris Takensin əsərləri ilə ən məşhur səy göstərərək, maye axınının həqiqi keçid davranışını diqqətlə xatırladan qeyri-sabit bir davranışa keçid edir. qarışıqlıq tapmaq.


cavab 2:

Bir nümunəyə baxaq: dairəvi bir tüpdə axın. P nöqtəsində sürətin (u) x komponentini müşahidə edək (deyin)

Dayanmayan axın (adın özü də təklif etdiyi kimi) xüsusiyyətləri zamanla dəyişən axındır. Davamlı axın, zamanla xüsusiyyətləri dəyişməyən axındır.

Laminar axın ya davamlı ola bilər (Şəkil A) və ya kəsilməz (Şəkil B).

Düzgün desək, turbulent axın daim xarakterik olaraq qeyri-sabitdir (Şəkil C), inertial pozuntular səbəbindən zamanla mayenin axın xüsusiyyətlərində təsadüfi, nizamsız və sürətli dalğalanmalara səbəb olur.

Turbulent axınlar statistik baxımdan sabit turbulent axınlar (yalnız statistik mənada, orta axın xüsusiyyətləri zamanla dəyişmədiyi üçün) və statistik cəhətdən qeyri-sabit turbulent axınlar (orta axın xüsusiyyətləri zamanla dəyişir) kimi qəbul edilə bilər, baxın təsadüfi və uyğunsuzdur, orta axın davamlı və ya uyğunsuz ola bilər.

Xülasə, bir turbulent bir axın mahiyyətcə sabit olmayan bir axındır, lakin statistik olaraq ya sabit, ya da sabit deyil müalicə edilə bilər.

Ümid edirəm bu kömək edir!


cavab 3:

Bir nümunəyə baxaq: dairəvi bir tüpdə axın. P nöqtəsində sürətin (u) x komponentini müşahidə edək (deyin)

Dayanmayan axın (adın özü də təklif etdiyi kimi) xüsusiyyətləri zamanla dəyişən axındır. Davamlı axın, zamanla xüsusiyyətləri dəyişməyən axındır.

Laminar axın ya davamlı ola bilər (Şəkil A) və ya kəsilməz (Şəkil B).

Düzgün desək, turbulent axın daim xarakterik olaraq qeyri-sabitdir (Şəkil C), inertial pozuntular səbəbindən zamanla mayenin axın xüsusiyyətlərində təsadüfi, nizamsız və sürətli dalğalanmalara səbəb olur.

Turbulent axınlar statistik baxımdan sabit turbulent axınlar (yalnız statistik mənada, orta axın xüsusiyyətləri zamanla dəyişmədiyi üçün) və statistik cəhətdən qeyri-sabit turbulent axınlar (orta axın xüsusiyyətləri zamanla dəyişir) kimi qəbul edilə bilər, baxın təsadüfi və uyğunsuzdur, orta axın davamlı və ya uyğunsuz ola bilər.

Xülasə, bir turbulent bir axın mahiyyətcə sabit olmayan bir axındır, lakin statistik olaraq ya sabit, ya da sabit deyil müalicə edilə bilər.

Ümid edirəm bu kömək edir!


cavab 4:

Bir nümunəyə baxaq: dairəvi bir tüpdə axın. P nöqtəsində sürətin (u) x komponentini müşahidə edək (deyin)

Dayanmayan axın (adın özü də təklif etdiyi kimi) xüsusiyyətləri zamanla dəyişən axındır. Davamlı axın, zamanla xüsusiyyətləri dəyişməyən axındır.

Laminar axın ya davamlı ola bilər (Şəkil A) və ya kəsilməz (Şəkil B).

Düzgün desək, turbulent axın daim xarakterik olaraq qeyri-sabitdir (Şəkil C), inertial pozuntular səbəbindən zamanla mayenin axın xüsusiyyətlərində təsadüfi, nizamsız və sürətli dalğalanmalara səbəb olur.

Turbulent axınlar statistik baxımdan sabit turbulent axınlar (yalnız statistik mənada, orta axın xüsusiyyətləri zamanla dəyişmədiyi üçün) və statistik cəhətdən qeyri-sabit turbulent axınlar (orta axın xüsusiyyətləri zamanla dəyişir) kimi qəbul edilə bilər, baxın təsadüfi və uyğunsuzdur, orta axın davamlı və ya uyğunsuz ola bilər.

Xülasə, bir turbulent bir axın mahiyyətcə sabit olmayan bir axındır, lakin statistik olaraq ya sabit, ya da sabit deyil müalicə edilə bilər.

Ümid edirəm bu kömək edir!