Ֆոն Կարմանի հորձանուտները

ֆոն կարման հորձանուտներ

Պղտորումը ոչ միայն առկա է բնության մեջ, ինչպես նայեք դրան, այլ շատ իրավիճակներում շատ անհրաժեշտ է՝ տարբեր հեղուկներ ավելի լավ խառնել (այդ պատճառով էլ սուրճն ու կաթը թափահարում ենք՝ խառնելու համար), կամ ստեղծել ջերմության ավելի մեծ փոխանցում։ հեղուկներ (մենք նույնպես թափահարում ենք սուրճը, որպեսզի այն ավելի արագ սառչի) և այլն։ Օդերեւութաբանության մեջ դրանք նույնպես գոյություն ունեն եւ կոչվում են Ֆոն Կարմանի հորձանուտները.

Այս հոդվածում մենք պատրաստվում ենք բացատրել այն ամենը, ինչ դուք պետք է իմանաք Von Karma ինքնաթափ մեքենաների, դրանց բնութագրերի և կարևորության մասին:

Ֆոն Կարմայի հորձանուտի հատկությունները

հորձանուտների շարքեր

Սկզբից մենք պետք է իմանանք հեղուկի և դրա դինամիկան սահմանող հատկությունները: Խտությունը, ճնշումը կամ ջերմաստիճանը փոփոխականներ են, որոնք մենք բոլորս քիչ թե շատ գիտենք: Ելնելով դրանցից և դրանց ազդեցություններից՝ հեղուկի ցանկացած շարժում կամ դինամիկա կարելի է բացատրել, որքան էլ դա բարդ լինի.

Անկայունություն

ֆոն Կարմանի հորձանուտները օդերևութաբանության մեջ

Պատկերացրեք, որ օդի հոսքը հարվածում է գնդին. եթե օդի արագությունը ցածր է, մենք գտնում ենք, որ օդը «սահուն» շարժվում է գնդակի շուրջ և հետևում. այս թիկունքը կոչվում է նաև ջրի հոսքի «ներքև» կամ «պոչ»։

Այս դեպքում հոսքը կոչվում է լամինար, այսինքն՝ պտույտները կամ ընդհանրապես կոչված տուրբուլենտները չեն գնահատվում, ճշմարտությունն այն է, որ առանց տուրբուլենտների ամեն ինչ ձանձրալի կլիներ, իրականում նույնիսկ Նավիեր-Սթոքսի հավասարումները կարող են կիրառություններ հոգեբանության, ամբոխի վերահսկման կամ մարզադաշտերում հետիոտների տարհանման համակարգերի նախագծում և այլն, ամեն ինչ ավելի հեշտ է, եթե տուրբուլենտներ չլինեն։

Հիմա ենթադրենք, որ յուրաքանչյուր օդի մոլեկուլ հետևում է մեկ այլ օդի մոլեկուլին և այլն; հարթ գծի երկայնքով կան անսահման թվով մոլեկուլներ: Եկեք պատկերացնենք, որ ինչ «պատճառով» էլ հանկարծ հայտնվում է մի մոլեկուլ, որը չի հետևում այս դինամիկ օրինաչափությանը, այսինքն՝ թողնում է «նորմալ» հետագիծը, թեև շատ հազվադեպ. տեխնիկապես ասած, դա տեղի է ունենում «անկայուն»: Այս անկայունությունը տուրբուլենտության սկիզբն է; Այդ պահից հետագծերի փոփոխությունները տրամաբանորեն հաջորդում են մեկը մյուսին, քանի որ մի մոլեկուլը մյուսին մղում է ուղղությունը փոխելու և այլն։ «պատճառը», թե ինչու առաջին հերթին.

Մոլեկուլային հետագծերը կարող են լինել շատ, շատ բազմազան՝ ջերմաստիճանի, ճնշման կամ խտության շատ նուրբ փոփոխություններ, նույնիսկ անհայտ ծագման ամենատարածվածները:

Կախված հաջորդ ձևավորվող երկրաչափությունից կամ կառուցվածքից, անկայունությունը ստանում է հետևյալ անունները.

  • Քելվին-Հելմհոլցի անկայունություն. Այն կարող է առաջանալ հոսքի մեջ անընդհատ հեղուկի մեջ, ինչպիսիք են օդը կամ ջուրը, կամ երկու հեղուկների կամ նույն հեղուկի երկու շերտերի միջերեսում, որոնք շարժվում են տարբեր արագությամբ:
  • Ռեյլի-Թեյլորի անկայունություն. Կարևոր է մթնոլորտի վերին հատվածից սառը օդի «անկման» (փլուզման) կամ վայրէջքի ժամանակ: Նույնիսկ տաք օդի «կտրուկ» վերելքի մեջ։

Մածուցիկություն

Մածուցիկությունը, հավանաբար, լավ հայտնի է, քանի որ բոլորը ջուրը համեմատում են մեղրի կամ լավայի հետ, օրինակ՝ եզրակացնելով, թե ինչ է մածուցիկությունը: Եկեք պատկերացնենք մեկ այլ տեսանկյունից. Ենթադրենք, մենք կանգնած ենք լուսացույցի վրա՝ առջևից և հետևից մեքենաներով. երբ լուսացույցը կանաչում է, մեզ որոշ ժամանակ է պետք շարժվելու համար; ապա՝ մածուցիկությունը յուրաքանչյուր փոխադարձ կրիչի միջև արձագանքման ժամանակն է (1/ռեակցիայի ժամանակ); որքան բարձր է մածուցիկությունը, այնքան ավելի կարճ է արձագանքման ժամանակը. այսինքն՝ բոլոր հեղուկները հակված են շարժվելու միահամուռ կամ միասին։

Մածուցիկությունը հաճախ համարվում է հեղուկի մոլեկուլների միջև շփման ուժ: Որքան բարձր է շփումը, այնքան բարձր է մածուցիկությունը: Ի թիվս այլ բաների, այս ուժն է սահմանային շերտի գոյության պատճառը. որքան օդը մոտ է մակերեսին, այնքան ցածր է նրա արագությունը (ներքևի նկարում կարճ սլաքը ցույց է տալիս ամենադանդաղ արագությունը):

Օրինակ, պարապլանիստները և նույնիսկ ինքնաթիռի օդաչուները գիտեն, որ երբ քամին (վտանգավոր) ուժեղ է փչում, նրանք կարող են իջնել, քանի որ ծառերի հետ «սողուն» լինելը զգալիորեն նվազեցնում է նրանց ուժը:

Շարունակելով գնդակի օրինակը, որը մենք նշեցինք ավելի վաղ, օրինակ, եթե թևի վրայով օդի հոսքը ամբողջովին շերտավոր է և չկա սահմանային շերտ (ինչը մենք արդեն գիտենք, որ նույնն է, ինչ ասենք մածուցիկություն չկա), տարբերություն չկա: ճնշում վերևի միջև: և թևի ներքևի մասը, այնպես որ վերելակ չկա. ինքնաթիռը չի կարող թռչել; դա այնքան հեշտ է: Թռիչքը լիովին անհնար է, բայց բարեբախտաբար կպչունությունը միշտ կա: Բացի այդ, առանց մածուցիկության, նրանք չեն առաջացնի տուրբուլենտություն, չնայած անկայունությանը:

Նյութերի ագրեգացիան ցածր ճնշման միջոցով

մթնոլորտային տեսարան

Երբ մասնիկը (օրինակ՝ օդի մոլեկուլը) գտնվում է ցածր ճնշման տակ, այն ձգում է այն արագացումով, որը տրվում է ճնշման փոփոխությամբ՝ բաժանված խտության վրա։ Բարձր ճնշման դեպքում հակառակն է լինում, այն վանում է կամ հրում։

Օդերևութաբանության մեջ Բարձր ճնշման տարածքները կոչվում են անտիցիկլոններ, մինչդեռ ցիկլոնները կամ փոթորիկները (արտարրոպիկ ցիկլոնները միայն հատուկ դեպքերում) Դրանք կոչվում են ցածր ճնշման գոտիներ։. Մթնոլորտի ողջ օդը կամ Երկրի օվկիանոսների ամբողջ ջուրը շարժվում է ճնշման այս տարբերությունների պատճառով: Ճնշումը բոլոր հատկությունների մայրն է. Փաստորեն, շատ այլ փոփոխականներ ազդում են ճնշման փոփոխությունների վրա՝ խտություն, ջերմաստիճան, մածուցիկություն, ձգողականություն, Coriolis ուժեր, տարբեր իներցիա և այլն; Իրականում, երբ օդի մոլեկուլը շարժվում է, դա անում է, քանի որ դրան նախորդող մոլեկուլը թողել է ցածր ճնշման շրջան, տարածքը հակված է անմիջապես լցվելու

Մենք տեսել ենք պատճառներ կամ անկայունություններ, որոնք առաջանում են այնպիսի լրատվամիջոցներում, ինչպիսիք են մթնոլորտը կամ օվկիանոսը՝ ձևավորելով որոշակի երկրաչափություններ, որոնցից մեկը՝ այս աշխատության առարկան, այսպես կոչված ֆոն Կարմանի հորձանուտներն են: Այժմ, երբ մենք հասկանանք պատճառներն ու փոփոխականները, որոնք խանգարում են ցանկացած հեղուկի դինամիկային, մենք պատրաստ ենք սովորել այս շատ կոնկրետ երկրաչափությունը:

Երբ օդի հոսքը շրջանառվում է ցանկացածի շուրջը երկրաչափությունը, զարգանում է դրա շուրջ՝ հանգեցնելով անկայունության, ինչպես արդեն տեսանք, ձևավորելով տուրբուլենտություն; այս տուրբուլենցիաներն ունեն գործնականում անսահման տեսակներ և ձևեր. դրանցից շատերը պարբերական չեն. այսինքն՝ ժամանակի ընթացքում չեն կրկնվում։ կամ տիեզերք, բայց ոմանք անում են: Սա վերոհիշյալ ֆոն Կարման հորձանուտների դեպքն է։

Նրանք ձևավորվում են օդային արագության շատ հատուկ պայմանների և խոչընդոտ հանդիսացող օբյեկտի որոշակի չափերի պայմաններում:

Հուսով եմ, որ այս տեղեկատվության շնորհիվ դուք կարող եք ավելին իմանալ Ֆոն Կարմանի հորձանուտների, դրանց բնութագրերի և օդերևութաբանության մեջ կարևորության մասին:


Հոդվածի բովանդակությունը հավատարիմ է մեր սկզբունքներին խմբագրական էթիկա, Սխալի մասին հաղորդելու համար կտտացրեք այստեղ.

Եղիր առաջին մեկնաբանողը

Թողեք ձեր մեկնաբանությունը

Ձեր էլ. Փոստի հասցեն չի հրապարակվելու:

*

*

  1. Տվյալների համար պատասխանատու ՝ Միգել Անխել Գատոն
  2. Տվյալների նպատակը. Վերահսկել SPAM, մեկնաբանությունների կառավարում:
  3. Օրինականություն. Ձեր համաձայնությունը
  4. Տվյալների հաղորդագրություն. Տվյալները չեն փոխանցվի երրորդ անձանց, բացառությամբ իրավական պարտավորության:
  5. Տվյալների պահպանում. Տվյալների շտեմարան, որը հյուրընկալվում է Occentus Networks (EU) - ում
  6. Իրավունքներ. Timeանկացած պահի կարող եք սահմանափակել, վերականգնել և ջնջել ձեր տեղեկատվությունը: