ლამინარული ნაკადი vs ტურბულენტური ნაკადი
სთხის დინამიკა კლასიკური ფიზიკის მნიშვნელოვანი ნაწილია და აპლიკაციები ირიგაციადან ადამიანის ფიზიოლოგიამდე გადის. მას აქვს მნიშვნელოვანი საინჟინრო წვლილი აერონავტიკის, საზღვაო, სარწყავი, ჰიდრავლიკური და მრავალი სხვა დისციპლინის სფეროებში.
სითხის ნაკადი მერყეობს ერთი მდგომარეობიდან მეორეში და ანალიზის სიმარტივისთვის, დინება იყოფა სხვადასხვა რეჟიმებად, სადაც სითხის თვისებები, როგორიცაა სიჩქარე, წნევა, სიმკვრივე და სიბლანტე, ახასიათებს თითოეულ რეჟიმს. ტურბულენტური და ლამინარული დინება არის დინების რეჟიმის ორი ძირითადი კლასი.
რა არის ლამინარული ნაკადი?
როდესაც სითხის ნაწილაკები მიედინება ერთმანეთის ბილიკების გადაკვეთის გარეშე და ნაწილაკების სიჩქარე ყოველთვის ტანგენციალურია ნაწილაკების გზაზე, ნათქვამია, რომ ნაკადი არის გადინებული. როდესაც ხდება გადინების ნაკადი, სითხის ნაწილაკების ფენები მიდრეკილია სრიალებს მიმდებარე ნაწილაკზე სხვების მოძრაობის შეფერხების გარეშე, და ეს ხდება სითხის ნაკადის ფენებში ან ფენებში. ასეთი ნაკადი ცნობილია როგორც ლამინარული ნაკადი. ლამინარული ნაკადი ან გამარტივებული ნაკადი ხდება მაშინ, როდესაც სითხის სიჩქარე შედარებით დაბალია.
ლამინარული ნაკადის დროს სტაციონარული ზედაპირთან კონტაქტში მყოფ ფენას აქვს ნულოვანი სიჩქარე და ზედაპირის პერპენდიკულარული მიმართულებით, ფენების სიჩქარე იზრდება. ასევე, სიჩქარე, წნევა, სიმკვრივე და სხვა სითხის დინამიკური თვისებები უცვლელი რჩება ნაკადის სივრცის ყველა წერტილში.
რეინოლდსის რიცხვი არის მითითება, თუ რამდენად კარგად შეიძლება გაიაროს სითხემ ლამინარული ნაკადი. როდესაც რეინოლდსის რიცხვი დაბალია, ნაკადი მიდრეკილია ლამინარულისკენ, ხოლო ბლანტი ძალები ფენებს შორის ურთიერთქმედების დომინანტური ფორმაა.როდესაც რეინოლდსის რიცხვი მაღალია, დინება ტურბულენტურია და ინერციული ძალები ფენებს შორის ურთიერთქმედების დომინანტური ფორმაა.
რა არის ტურბულენტური ნაკადი?
როდესაც ნაკადში სითხის თვისებები დროთა განმავლობაში სწრაფად იცვლება, ანუ როცა სიჩქარის, წნევის, სიმკვრივისა და დინების სხვა თვისებების ცვლილებები აჩვენებს შემთხვევით და თვითნებურ ცვლილებებს, დინება ცნობილია როგორც ტურბულენტური ნაკადი.
სითხის ნაკადი ერთგვაროვან ცილინდრულ მილში სასრული სიგრძით, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც პუაზის ნაკადი, ექნება ტურბულენტობა ნაკადში, როდესაც რეინოლდსის რიცხვი მიაღწევს კრიტიკულ რიცხვს 2040. თუმცა, ზოგადად, ნაკადი შეიძლება აშკარად არ იყოს იყავი ტურბულენტური, როდესაც რეინოლდსის რიცხვი 10000-ზე მეტია.
ტურბულენტური ნაკადი ხასიათდება მისი შემთხვევითი ბუნებით, დიფუზიურობით და მორევით. ნაკადი შეიცავს მორევებს, ჯვარედინი დინებებს და მორევებს.
რა განსხვავებაა ლამინარულ და ტურბულენტურ ნაკადს შორის?
• ლამინარულ ნაკადში, დინება ხდება დაბალი სიჩქარით და დაბალი რეინოლდსის რიცხვით, ხოლო ტურბულენტური ნაკადი ხდება მაღალი სიჩქარით და მაღალი რეინოლდსის რიცხვით.
• ლამინარულ ნაკადში სითხის ხაზების ბილიკი არის რეგულარული და გამართული, სადაც არ არის სითხის ბილიკების გვერდითი დარღვევა და სითხე მიედინება ფენებად. ტურბულენტურ ნაკადში, დინების სქემა არარეგულარული და ქაოტურია, სადაც ხდება მორევები, მორევები და ჯვარედინი დინებები.
• ლამინარული ნაკადის დროს სითხის თვისებები სივრცის წერტილში რჩება დროში მუდმივი, ხოლო ტურბულენტურ ნაკადში სითხის თვისებები ამ წერტილში სტოქასტურია.
