Laminar គឺជាលំហូរខ្យល់ដែលស្ទ្រីមនៃខ្យល់ផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅដូចគ្នានិងស្របគ្នាទៅវិញទៅមក។ នៅពេលដែលល្បឿនកើនឡើងដល់តម្លៃជាក់លាក់ ស្ទ្រីមខ្យល់ធ្លាក់ បន្ថែមពីលើល្បឿនបកប្រែ ក៏ទទួលបានល្បឿនផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងលឿនកាត់កែងទៅនឹងទិសដៅនៃចលនាបកប្រែផងដែរ។ លំហូរមួយត្រូវបានបង្កើតឡើងដែលត្រូវបានគេហៅថាចលាចល, នោះគឺជាវឹកវរ។
ស្រទាប់ព្រំដែន
ស្រទាប់ព្រំដែនគឺជាស្រទាប់ដែលល្បឿនខ្យល់ប្រែប្រួលពីសូន្យទៅតម្លៃជិតនឹងល្បឿនខ្យល់ក្នុងតំបន់។
នៅពេលដែលលំហូរខ្យល់ហូរជុំវិញរាងកាយ (រូបភាពទី 5) ភាគល្អិតខ្យល់មិនរអិលលើផ្ទៃនៃរាងកាយនោះទេ ប៉ុន្តែត្រូវបានបន្ថយ ហើយល្បឿនខ្យល់នៅជិតផ្ទៃរាងកាយនឹងស្មើនឹងសូន្យ។ នៅពេលផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីផ្ទៃនៃរាងកាយល្បឿនខ្យល់កើនឡើងពីសូន្យទៅល្បឿននៃលំហូរខ្យល់។
កម្រាស់នៃស្រទាប់ព្រំដែនត្រូវបានវាស់ជាមីល្លីម៉ែត្រ ហើយអាស្រ័យលើ viscosity និងសម្ពាធនៃខ្យល់នៅលើទម្រង់នៃរាងកាយ ស្ថានភាពនៃផ្ទៃរបស់វា និងទីតាំងនៃរាងកាយនៅក្នុងស្ទ្រីមខ្យល់។ កម្រាស់នៃស្រទាប់ព្រំដែនកើនឡើងបន្តិចម្តង ៗ ពីគែមខាងមុខ។ នៅក្នុងស្រទាប់ព្រំដែនធម្មជាតិនៃចលនានៃភាគល្អិតខ្យល់ខុសពីធម្មជាតិនៃចលនានៅខាងក្រៅវា។
ពិចារណាលើភាគល្អិតខ្យល់ A (រូបភាពទី 6) ដែលស្ថិតនៅចន្លោះស្ទ្រីមខ្យល់ដែលមានល្បឿន U1 និង U2 ដោយសារតែភាពខុសគ្នានៃល្បឿនទាំងនេះបានអនុវត្តទៅចំណុចទល់មុខនៃភាគល្អិត វាបង្វិល ហើយកាន់តែច្រើន ភាគល្អិតនេះកាន់តែខិតទៅជិត ផ្ទៃនៃរាងកាយ (ដែលភាពខុសគ្នានៃល្បឿនខ្ពស់បំផុត) ។ នៅពេលផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីផ្ទៃនៃរាងកាយ ចលនាបង្វិលនៃភាគល្អិតថយចុះ ហើយក្លាយជាស្មើសូន្យ ដោយសារភាពស្មើគ្នានៃល្បឿនលំហូរខ្យល់ និងល្បឿនខ្យល់នៃស្រទាប់ព្រំដែន។
នៅពីក្រោយរាងកាយ ស្រទាប់ព្រំដែនឆ្លងចូលទៅក្នុងការភ្ញាក់មួយ ដែលព្រិលៗ និងរលាយបាត់នៅពេលវាផ្លាស់ទីឆ្ងាយពីរាងកាយ។ ភាពច្របូកច្របល់នៅពេលភ្ញាក់បានបុកកន្ទុយរបស់យន្តហោះ និងកាត់បន្ថយប្រសិទ្ធភាពរបស់វា ដែលបណ្តាលឱ្យមានការញ័រ (បាតុភូត Buffing) ។
ស្រទាប់ព្រំដែនត្រូវបានបែងចែកទៅជា laminar និងភាពច្របូកច្របល់ (រូបភាពទី 7) ។ ជាមួយនឹងលំហូរនៃ laminar ស្ថិរភាពនៃស្រទាប់ព្រំដែនមានតែកម្លាំងកកិតខាងក្នុងប៉ុណ្ណោះដែលលេចឡើងដោយសារតែ viscosity នៃខ្យល់ដូច្នេះភាពធន់ទ្រាំខ្យល់នៅក្នុងស្រទាប់ laminar គឺតូច។
អង្ករ។ ៥
អង្ករ។ ៦ លំហូរខ្យល់ជុំវិញរាងកាយ - លំហូរយឺតនៅក្នុងស្រទាប់ព្រំដែន
អង្ករ។ ៧
នៅក្នុងស្រទាប់ព្រំដែនដែលមានភាពច្របូកច្របល់ មានចលនាបន្តនៃស្ទ្រីមខ្យល់នៅគ្រប់ទិសទី ដែលទាមទារថាមពលបន្ថែមទៀតដើម្បីរក្សាចលនា vortex ចៃដន្យ ហើយជាលទ្ធផល ភាពធន់នៃលំហូរខ្យល់កាន់តែច្រើនទៅនឹងរាងកាយដែលកំពុងផ្លាស់ទីត្រូវបានបង្កើតឡើង។
មេគុណ Cf ត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់លក្ខណៈនៃស្រទាប់ព្រំដែន។ តួនៃការកំណត់រចនាសម្ព័ន្ធជាក់លាក់មួយមានមេគុណផ្ទាល់ខ្លួនរបស់វា។ ដូច្នេះ ជាឧទាហរណ៍ សម្រាប់ចានរាបស្មើ មេគុណអូសនៃស្រទាប់ព្រំដែន laminar គឺ៖
សម្រាប់ស្រទាប់ច្របូកច្របល់
ដែល Re គឺជាលេខ Reynolds ដែលបង្ហាញពីសមាមាត្រនៃកម្លាំង inertial ទៅកម្លាំងកកិត និងកំណត់សមាមាត្រនៃសមាសធាតុពីរ - ភាពធន់នៃទម្រង់ (ធន់នឹងរូបរាង) និងធន់នឹងការកកិត។ លេខ Reynolds Re ត្រូវបានកំណត់ដោយរូបមន្ត៖
ដែល V ជាល្បឿនលំហូរខ្យល់
ខ្ញុំ - លក្ខណៈនៃទំហំរាងកាយ,
មេគុណ kinetic នៃ viscosity នៃកម្លាំងកកិតខ្យល់។
នៅពេលដែលលំហូរខ្យល់ហូរជុំវិញរាងកាយនៅចំណុចជាក់លាក់មួយ ស្រទាប់ព្រំដែនផ្លាស់ប្តូរពី laminar ទៅជាច្របូកច្របល់។ ចំណុចនេះត្រូវបានគេហៅថាចំណុចផ្លាស់ប្តូរ។ ទីតាំងរបស់វានៅលើផ្ទៃនៃទម្រង់រាងកាយគឺអាស្រ័យលើ viscosity និងសម្ពាធនៃខ្យល់, ល្បឿននៃស្ទ្រីមខ្យល់, រូបរាងនៃរាងកាយនិងទីតាំងរបស់ខ្លួននៅក្នុងលំហូរខ្យល់, និងនៅលើរដុបផ្ទៃ។ នៅពេលបង្កើតទម្រង់ស្លាប អ្នករចនាមានទំនោរដាក់ចំណុចនេះតាមដែលអាចធ្វើទៅបានពីគែមនាំមុខនៃទម្រង់ ដោយហេតុនេះកាត់បន្ថយការអូសទាញ។ ចំពោះគោលបំណងនេះទម្រង់ laminated ពិសេសត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើនភាពរលោងនៃផ្ទៃស្លាបនិងវិធានការមួយចំនួនផ្សេងទៀត។
ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃល្បឿននៃលំហូរខ្យល់ ឬការកើនឡើងនៃមុំនៃរាងកាយទាក់ទងទៅនឹងលំហូរខ្យល់ទៅតម្លៃជាក់លាក់មួយ នៅចំណុចខ្លះ ស្រទាប់ព្រំដែនត្រូវបានបំបែកចេញពីផ្ទៃ ខណៈពេលដែលសម្ពាធនៅពីក្រោយចំណុចនេះថយចុះយ៉ាងខ្លាំង។ .
ជាលទ្ធផលនៃការពិតដែលថាសម្ពាធនៅគែមខាងក្រោមនៃរាងកាយគឺធំជាងនៅពីក្រោយចំណុចបំបែក, មានលំហូរបញ្ច្រាសនៃខ្យល់ពីតំបន់នៃសម្ពាធខ្ពស់ទៅតំបន់នៃសម្ពាធទាបទៅចំណុចបំបែក, ដែលរួមបញ្ចូល។ ការបំបែកលំហូរខ្យល់ចេញពីផ្ទៃរាងកាយ (រូបភាពទី 8) ។
ស្រទាប់ព្រំដែន laminar បំបែកចេញពីផ្ទៃរាងកាយបានយ៉ាងងាយជាងស្រទាប់ដែលមានភាពច្របូកច្របល់។
សមីការបន្តសម្រាប់យន្តហោះស្ទ្រីមខ្យល់
សមីការនៃការបន្តនៃលំហូរខ្យល់ (ភាពជាប់លាប់នៃលំហូរខ្យល់) គឺជាសមីការនៃលំហអាកាស ដែលអនុវត្តតាមច្បាប់ជាមូលដ្ឋាននៃរូបវិទ្យា - ការអភិរក្សម៉ាស់ និងនិចលភាព - និងបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងដង់ស៊ីតេ ល្បឿន និង តំបន់ឆ្លងកាត់នៃយន្តហោះប្រតិកម្មនៃលំហូរខ្យល់។
អង្ករ។ ប្រាំបី
អង្ករ។ ប្រាំបួន
នៅពេលពិចារណាវាលក្ខខណ្ឌត្រូវបានទទួលយកថាខ្យល់ដែលបានសិក្សាមិនមានទ្រព្យសម្បត្តិនៃការបង្ហាប់ទេ (រូបភាព 9) ។
នៅក្នុងល្បិចនៃផ្នែកឆ្លងកាត់អថេរ បរិមាណខ្យល់ទីពីរហូរកាត់ផ្នែក I ក្នុងរយៈពេលជាក់លាក់ណាមួយ បរិមាណនេះគឺស្មើនឹងផលិតផលនៃល្បឿនលំហូរខ្យល់ និងផ្នែកឆ្លងកាត់ F ។
លំហូរខ្យល់ម៉ាស់ទីពីរ m គឺស្មើនឹងផលិតផលនៃលំហូរខ្យល់ទីពីរ និងដង់ស៊ីតេលំហូរខ្យល់ p នៃយន្តហោះប្រតិកម្ម។ យោងទៅតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពលម៉ាស់នៃលំហូរខ្យល់នៃស្ទ្រីម m1 ដែលហូរកាត់ផ្នែក I (F1) គឺស្មើនឹងម៉ាស់ m2 នៃលំហូរនេះដែលហូរតាមផ្នែកទី II (F2) ផ្តល់ថាលំហូរខ្យល់មានស្ថេរភាព។ :
m1=m2=const, (1.7)
m1F1V1=m2F2V2=const. (1.8)
កន្សោមនេះត្រូវបានគេហៅថាសមីការនៃការបន្តនៃយន្តហោះប្រតិកម្មនៃចរន្តខ្យល់នៃស្ទ្រីម។
F1V1=F2V2= const. (1.9)
ដូច្នេះវាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបមន្តដែលបរិមាណដូចគ្នានៃខ្យល់ឆ្លងកាត់ផ្នែកផ្សេងគ្នានៃស្ទ្រីមក្នុងឯកតានៃពេលវេលាជាក់លាក់មួយ (ទីពីរ) ប៉ុន្តែក្នុងល្បឿនខុសគ្នា។
យើងសរសេរសមីការ (១.៩) ក្នុងទម្រង់ខាងក្រោម៖
វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីរូបមន្តដែលល្បឿនលំហូរខ្យល់នៃយន្តហោះប្រតិកម្មគឺសមាមាត្រច្រាសទៅនឹងតំបន់កាត់នៃយន្តហោះប្រតិកម្មនិងច្រាសមកវិញ។
ដូច្នេះសមីការនៃការបន្តនៃយន្តហោះប្រតិកម្មនៃលំហូរខ្យល់បង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងផ្នែកឆ្លងកាត់នៃយន្តហោះប្រតិកម្មនិងល្បឿនដែលផ្តល់ថាលំហូរខ្យល់របស់យន្តហោះប្រតិកម្មមានស្ថិរភាព។
សមីការ Bernoulli សម្ពាធឋិតិវន្ត និងល្បឿន
ឌីណាមិកយន្តហោះ
យន្តហោះដែលមានលំហូរខ្យល់នៅស្ថានី ឬផ្លាស់ទីទាក់ទងទៅនឹងវា ជួបប្រទះសម្ពាធពីក្រោយ ក្នុងករណីទីមួយ (នៅពេលលំហូរខ្យល់នៅស្ថានី) វាជាសម្ពាធឋិតិវន្ត ហើយក្នុងករណីទីពីរ (នៅពេលលំហូរខ្យល់ចល័ត។ ) វាជាសម្ពាធថាមវន្ត វាត្រូវបានគេហៅថាសម្ពាធល្បឿន។ សម្ពាធឋិតិវន្តនៅក្នុងស្ទ្រីមគឺស្រដៀងទៅនឹងសម្ពាធនៃអង្គធាតុរាវនៅពេលសម្រាក (ទឹកឧស្ម័ន) ។ ឧទាហរណ៍៖ ទឹកនៅក្នុងបំពង់ វាអាចសម្រាក ឬក្នុងចលនា ក្នុងករណីទាំងពីរជញ្ជាំងនៃបំពង់ស្ថិតនៅក្រោមសម្ពាធពីទឹក។ នៅក្នុងករណីនៃចលនាទឹក សម្ពាធនឹងថយចុះបន្តិច ចាប់តាំងពីសម្ពាធល្បឿនមួយបានលេចឡើង។
យោងតាមច្បាប់នៃការអភិរក្សថាមពល ថាមពលនៃស្ទ្រីមខ្យល់នៅក្នុងផ្នែកផ្សេងៗនៃស្ទ្រីមខ្យល់គឺជាផលបូកនៃថាមពល kinetic នៃស្ទ្រីម ថាមពលសក្តានុពលនៃកម្លាំងសម្ពាធ ថាមពលខាងក្នុងនៃស្ទ្រីម និងថាមពល។ នៃទីតាំងនៃរាងកាយ។ ចំនួនទឹកប្រាក់នេះគឺជាតម្លៃថេរ៖
Ekin+Ep+Evn+En=const (1.10)
ថាមពល Kinetic (Ekin) - សមត្ថភាពនៃលំហូរខ្យល់ដើម្បីធ្វើការ។ នាងគឺស្មើគ្នា
ដែល m ជាម៉ាស់ខ្យល់, kgf s2m; ល្បឿន V នៃលំហូរខ្យល់, m/s ។ ប្រសិនបើជំនួសឱ្យម៉ាស់ m យើងជំនួសដង់ស៊ីតេម៉ាសនៃខ្យល់ p នោះយើងទទួលបានរូបមន្តសម្រាប់កំណត់ល្បឿនក្បាល q (គិតជា kgf / m2)
ថាមពលសក្តានុពល Ep - សមត្ថភាពនៃលំហូរខ្យល់ដើម្បីធ្វើការងារក្រោមឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងសម្ពាធឋិតិវន្ត។ វាស្មើនឹង (គិតជា kgf-m)
ដែលជាកន្លែងដែលР - សម្ពាធខ្យល់, kgf / m2; F គឺជាតំបន់កាត់នៃ filament លំហូរខ្យល់, m2; S គឺជាផ្លូវដែលធ្វើដំណើរដោយខ្យល់ 1 គីឡូក្រាមតាមរយៈផ្នែកដែលបានផ្តល់ឱ្យ, m; ផលិតផល SF ត្រូវបានគេហៅថាបរិមាណជាក់លាក់ហើយត្រូវបានតាងដោយ v ដោយជំនួសតម្លៃនៃបរិមាណជាក់លាក់នៃខ្យល់ទៅជារូបមន្ត (1.13) យើងទទួលបាន
ថាមពលខាងក្នុង Evn គឺជាសមត្ថភាពរបស់ឧស្ម័នដើម្បីធ្វើការនៅពេលដែលសីតុណ្ហភាពរបស់វាផ្លាស់ប្តូរ៖
ដែល CV គឺជាសមត្ថភាពកំដៅនៃខ្យល់ក្នុងបរិមាណថេរ cal / kg-deg; សីតុណ្ហភាព T នៅលើមាត្រដ្ឋាន Kelvin, K; A គឺជាសមមូលកម្ដៅនៃការងារមេកានិច (cal-kg-m)។
វាអាចត្រូវបានគេមើលឃើញពីសមីការថាថាមពលខាងក្នុងនៃលំហូរខ្យល់គឺសមាមាត្រដោយផ្ទាល់ទៅនឹងសីតុណ្ហភាពរបស់វា។
ថាមពលទីតាំង En គឺជាសមត្ថភាពនៃខ្យល់ដើម្បីធ្វើការងារនៅពេលដែលទីតាំងនៃចំណុចកណ្តាលនៃទំនាញនៃម៉ាស់ខ្យល់ដែលបានផ្តល់ឱ្យផ្លាស់ប្តូរនៅពេលដែលវាឡើងដល់កម្ពស់ជាក់លាក់មួយ និងស្មើនឹង
ដែល h គឺជាការផ្លាស់ប្តូរកម្ពស់, m ។
នៅក្នុងទិដ្ឋភាពនៃតម្លៃតូច scanty នៃការបំបែកនៃមជ្ឈមណ្ឌលទំនាញនៃម៉ាស់ខ្យល់នៅតាមបណ្តោយកម្ពស់នៅក្នុង trickle នៃលំហូរខ្យល់, ថាមពលនេះត្រូវបានធ្វេសប្រហែសនៅក្នុង aerodynamics ។
ដោយពិចារណាលើប្រភេទថាមពលទាំងអស់ទាក់ទងនឹងលក្ខខណ្ឌមួយចំនួន វាអាចបង្កើតច្បាប់ Bernoulli ដែលបង្កើតទំនាក់ទំនងរវាងសម្ពាធឋិតិវន្តក្នុងល្បិចនៃលំហូរខ្យល់ និងសម្ពាធល្បឿន។
ពិចារណាបំពង់ (រូបភាពទី 10) នៃអង្កត់ផ្ចិតអថេរ (1, 2, 3) ដែលលំហូរខ្យល់ផ្លាស់ទី។ ម៉ាណូម៉ែត្រត្រូវបានប្រើដើម្បីវាស់សម្ពាធនៅក្នុងផ្នែកដែលកំពុងពិចារណា។ ការវិភាគការអានរង្វាស់សម្ពាធយើងអាចសន្និដ្ឋានថាសម្ពាធថាមវន្តទាបបំផុតត្រូវបានបង្ហាញដោយរង្វាស់សម្ពាធនៃផ្នែកទី 3-3 ។ នេះមានន័យថានៅពេលដែលបំពង់តូចចង្អៀតល្បឿននៃលំហូរខ្យល់កើនឡើងហើយសម្ពាធធ្លាក់ចុះ។
អង្ករ។ ដប់
ហេតុផលសម្រាប់ការធ្លាក់ចុះសម្ពាធគឺថាលំហូរខ្យល់មិនបង្កើតការងារណាមួយទេ (ការកកិតមិនត្រូវបានយកមកគិតទេ) ហើយដូច្នេះថាមពលសរុបនៃលំហូរខ្យល់នៅតែថេរ។ ប្រសិនបើយើងពិចារណាអំពីសីតុណ្ហភាព ដង់ស៊ីតេ និងបរិមាណនៃលំហូរខ្យល់នៅក្នុងផ្នែកផ្សេងៗគ្នាថាជាថេរ (T1=T2=T3; p1=p2=p3, V1=V2=V3) នោះថាមពលខាងក្នុងអាចត្រូវបានមិនអើពើ។
នេះមានន័យថាក្នុងករណីនេះការផ្លាស់ប្តូរថាមពល kinetic នៃលំហូរខ្យល់ទៅជាថាមពលសក្តានុពលហើយផ្ទុយទៅវិញអាចធ្វើទៅបាន។
នៅពេលដែលល្បឿននៃលំហូរខ្យល់កើនឡើង នោះក្បាលល្បឿនកើនឡើង ហើយតាមនោះថាមពល kinetic នៃលំហូរខ្យល់នេះ។
យើងជំនួសតម្លៃពីរូបមន្ត (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) ទៅជារូបមន្ត (1.10) ដោយពិចារណាថាយើងមិនអើពើថាមពលខាងក្នុង និងថាមពលទីតាំង សមីការបំប្លែង (1.10 ) យើងទទួលបាន
សមីការនេះសម្រាប់ផ្នែកណាមួយនៃខ្យល់បោកបញ្ឆោតត្រូវបានសរសេរដូចខាងក្រោមៈ
ប្រភេទនៃសមីការនេះគឺជាសមីការ Bernoulli គណិតវិទ្យាសាមញ្ញបំផុត ហើយបង្ហាញថាផលបូកនៃសម្ពាធឋិតិវន្ត និងថាមវន្តសម្រាប់ផ្នែកណាមួយនៃលំហូរខ្យល់ថេរគឺជាតម្លៃថេរ។ ការបង្ហាប់មិនត្រូវបានគេយកមកពិចារណាក្នុងករណីនេះទេ។ ការកែតម្រូវសមស្របត្រូវបានធ្វើឡើងនៅពេលដែលការបង្ហាប់ត្រូវបានយកមកពិចារណា។
សម្រាប់ភាពច្បាស់លាស់នៃច្បាប់របស់ Bernoulli អ្នកអាចធ្វើការពិសោធន៍មួយ។ យកក្រដាសពីរសន្លឹក កាន់វាស្របគ្នានៅចម្ងាយខ្លី ផ្លុំចូលទៅក្នុងគម្លាតរវាងពួកគេ។
អង្ករ។ ដប់មួយ
ស្លឹកកាន់តែខិតជិត។ ហេតុផលសម្រាប់ការបញ្ចូលគ្នារបស់ពួកគេគឺថានៅផ្នែកខាងក្រៅនៃសន្លឹកសម្ពាធគឺបរិយាកាសហើយនៅក្នុងគម្លាតរវាងពួកវាដោយសារតែវត្តមាននៃសម្ពាធខ្យល់ដែលមានល្បឿនលឿនសម្ពាធបានថយចុះហើយបានក្លាយទៅជាតិចជាងបរិយាកាស។ នៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធសន្លឹកក្រដាសបត់ចូល។
ផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់
ការរៀបចំពិសោធន៍សម្រាប់សិក្សាពីបាតុភូត និងដំណើរការដែលអមជាមួយលំហូរឧស្ម័នជុំវិញសាកសពត្រូវបានគេហៅថា ផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់។ គោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការនៃផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់គឺផ្អែកលើគោលការណ៍នៃទំនាក់ទំនងរបស់ Galileo៖ ជំនួសឱ្យចលនារបស់រាងកាយនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកស្ថានី លំហូរឧស្ម័នជុំវិញរាងកាយស្ថានីមួយត្រូវបានសិក្សា។ ពេលវេលាត្រូវបានកំណត់ដោយពិសោធន៍ ការចែកចាយសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពលើផ្ទៃរបស់វាត្រូវបានសិក្សា លំនាំលំហូរជុំវិញរាងកាយត្រូវបានអង្កេត ភាពបត់បែនត្រូវបានសិក្សា។ល។
ផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់អាស្រ័យលើជួរនៃលេខ Mach M ត្រូវបានបែងចែកទៅជា subsonic (M=0.15-0.7), transonic (M=0.7-13), supersonic (M=1.3-5) និង hypersonic (M= 5-25) នេះបើយោងតាម តាមគោលការណ៍នៃប្រតិបត្តិការ - ចូលទៅក្នុងបន្ទប់បង្ហាប់ (ប្រតិបត្តិការបន្ត) ដែលក្នុងនោះលំហូរខ្យល់ត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ពិសេសហើយប៉េងប៉ោងដែលមានសម្ពាធកើនឡើងយោងទៅតាមប្លង់សៀគ្វី - ចូលទៅក្នុងបិទនិងបើក។
បំពង់បង្ហាប់មានប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ ងាយស្រួលប្រើ ប៉ុន្តែទាមទារការបង្កើតម៉ាស៊ីនបង្ហាប់ពិសេសដែលមានអត្រាលំហូរឧស្ម័នខ្ពស់ និងថាមពលខ្ពស់។ ផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់ប៉េងប៉ោងគឺសន្សំសំចៃតិចជាងផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់បង្ហាប់ ដោយសារផ្នែកខ្លះនៃថាមពលត្រូវបានបាត់បង់នៅពេលដែលឧស្ម័នត្រូវបានបិទ។ លើសពីនេះទៀតរយៈពេលនៃការប្រតិបត្ដិការនៃផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់ប៉េងប៉ោងត្រូវបានកំណត់ដោយការផ្គត់ផ្គង់ឧស្ម័ននៅក្នុងស៊ីឡាំងនិងចន្លោះពីរាប់សិបវិនាទីទៅជាច្រើននាទីសម្រាប់ផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់ជាច្រើន។
ការចែកចាយយ៉ាងទូលំទូលាយនៃផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់ប៉េងប៉ោងគឺដោយសារតែពួកគេមានភាពសាមញ្ញក្នុងការរចនា ហើយថាមពលបង្ហាប់ដែលត្រូវការដើម្បីបំពេញប៉េងប៉ោងគឺតូច។ នៅក្នុងផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់ដែលមានរង្វិលជុំបិទជិតផ្នែកសំខាន់នៃថាមពល kinetic ដែលនៅសេសសល់ក្នុងលំហូរឧស្ម័នបន្ទាប់ពីវាឆ្លងកាត់តំបន់ធ្វើការត្រូវបានប្រើ ដែលបង្កើនប្រសិទ្ធភាពនៃផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយក្នុងករណីនេះចាំបាច់ត្រូវបង្កើនវិមាត្ររួមនៃការដំឡើង។
នៅក្នុងផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់ subsonic លក្ខណៈលំហអាកាសនៃឧទ្ធម្ភាគចក្រ subsonic ក៏ដូចជាលក្ខណៈនៃយន្តហោះ supersonic នៅក្នុងរបៀបហោះឡើង និងចុះចតត្រូវបានសិក្សា។ លើសពីនេះ គេប្រើដើម្បីសិក្សាលំហូរជុំវិញរថយន្ត និងយានជំនិះដីផ្សេងទៀត អគារ វិមាន ស្ពាន និងវត្ថុផ្សេងៗទៀត។ រូបភាពទី 1 បង្ហាញពីដ្យាក្រាមនៃផ្លូវរូងក្រោមដីខ្យល់ដែលបិទជិត។
អង្ករ។ ១២
1 - Honeycomb 2 - Grids 3 - prechamber 4 - confuser 5 - flow direction 6 - part of work with model 7 - diffuser , 8 - ជង្គង់ជាមួយនឹង blades rotary , 9 - compressor 10 - air cooler
អង្ករ។ ដប់បី
1 - Honeycomb 2 - screens 3 - prechamber 4 confuser 5 perforated work part with model 6 ejector 7 diffuser 8 elbow with guide vanes 9 air outlet 10 - ការផ្គត់ផ្គង់ខ្យល់ពីស៊ីឡាំង
អង្ករ។ ដប់បួន
1 - ស៊ីឡាំងខ្យល់ដែលបានបង្ហាប់ 2 - បំពង់បង្ហូរប្រេង 3 - រន្ធបិទបើក 4 - ក្រឡាចត្រង្គកម្រិត 5 - Honeycomb 6 - ក្រឡាចត្រង្គដែលរំខាន 7 - បន្ទប់ក្រោមដី 8 - ច្របូកច្របល់ 9 - ក្បាលម៉ាស៊ីន supersonic 10 - ផ្នែកធ្វើការជាមួយម៉ូដែល 11 - ឧបករណ៍បំលែងសំឡេង supersonic 12 - ការចេញផ្សាយ subsonic 13 - ការបញ្ចេញសំឡេង ចូលទៅក្នុងបរិយាកាស
អង្ករ។ ដប់ប្រាំ
1 - ស៊ីឡាំងដែលមានសម្ពាធខ្ពស់ 2 - បំពង់បង្ហូរប្រេង 3 - ប្រដាប់បិទបើក 4 - ឧបករណ៍កម្តៅ 5 - បន្ទប់ចំហរជាមួយ Honeycomb និងក្រឡាចត្រង្គ 6 - បំពង់អ័ក្សស៊ីមេទ្រីខ្ពស់ 7 - ផ្នែកធ្វើការជាមួយម៉ូដែល 8 - ឧបករណ៍បំលែងអ័ក្សស៊ីមេទ្រីខ្ពស់ 9 - ម៉ាស៊ីនត្រជាក់ខ្យល់ 10 - ទិសដៅលំហូរ 11 - ខ្យល់ ការផ្គត់ផ្គង់ចូលទៅក្នុង ច្រានចេញ 12 - ច្រានចេញ 13 - ទ្វារបិទ 14 - នាវាខ្វះចន្លោះ 15 - ឧបករណ៍បំលែងសំឡេង
អាស្រ័យលើវិធីសាស្រ្តនៃខ្យល់នៃបន្ទប់វាជាទម្លាប់ក្នុងការហៅទូរស័ព្ទទៅ:
ក) មានខ្យល់ចេញចូលយ៉ាងច្របូកច្របល់ ឬបន្ទប់ជាមួយលំហូរខ្យល់ដែលមិនមានទិសដៅតែមួយ;
ខ) បន្ទប់ជាមួយ laminar ឬ unidirectional លំហូរខ្យល់។
ចំណាំ។ វាក្យសព្ទវិជ្ជាជីវៈត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយពាក្យ
"ច្របូកច្របល់ លំហូរខ្យល់, លំហូរខ្យល់ laminar ។
របៀបបើកបរ ខ្ញុំខ្យល់
មានរបៀបបើកបរពីរខ្យល់ : laminar ? និងភាពច្របូកច្របល់? ឡាមីណា? របៀបត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយចលនាលំដាប់នៃភាគល្អិតខ្យល់តាមគន្លងស្របគ្នា។ ការលាយបញ្ចូលគ្នានៅក្នុងលំហូរកើតឡើងជាលទ្ធផលនៃការជ្រៀតចូលនៃម៉ូលេគុល។ នៅក្នុងរបបដ៏ច្របូកច្របល់ ចលនានៃភាគល្អិតខ្យល់មានភាពច្របូកច្របល់ ការលាយគឺដោយសារតែការជ្រៀតចូលនៃបរិមាណខ្យល់នីមួយៗ ដូច្នេះហើយកើតឡើងខ្លាំងជាងនៅក្នុងរបប laminar ។
នៅក្នុងចលនា laminar ស្ថានី ល្បឿនលំហូរខ្យល់នៅចំណុចមួយគឺថេរក្នុងទំហំ និងទិសដៅ។ ក្នុងអំឡុងពេលចលនាច្របូកច្របល់ ទំហំ និងទិសដៅរបស់វាប្រែប្រួលទៅតាមពេលវេលា។
ភាពច្របូកច្របល់គឺជាផលវិបាកនៃការរំខានពីខាងក្រៅ (បញ្ចូលទៅក្នុងលំហូរ) ឬខាងក្នុង (បង្កើតនៅក្នុងលំហូរ) ការរំខាន។? ភាពច្របូកច្របល់ លំហូរខ្យល់, ជាក្បួន, នៃប្រភពដើមខាងក្នុង។ មូលហេតុរបស់វាគឺការបង្កើត vortex នៅពេលដែលហូរជុំវិញភាពមិនប្រក្រតី?ជញ្ជាំងនិងវត្ថុ។
លក្ខណៈវិនិច្ឆ័យនៃគ្រឹះ? របបច្របូកច្របល់គឺជាលេខ Rhea?nolds:
រ e = ud / ម៉ោង
កន្លែងណា និង គឺជាល្បឿនខ្យល់ជាមធ្យមក្នុងផ្ទះ;
ឃ - ធារាសាស្ត្រ? អង្កត់ផ្ចិតបន្ទប់;
ឃ= 4S/P
ស - តំបន់កាត់បរិវេណ;
រ - បរិវេណនៃអន្តរផ្នែកនៃបន្ទប់;
v- កាយសម្ព័ន្ធ?មេគុណ viscosity ខ្យល់។
លេខ រ៉ា? Nolds ខាងលើដែលចលនាច្របូកច្របល់នៃ abutments នេះ។?chivo ត្រូវបានគេហៅថាសំខាន់។ សម្រាប់បរិវេណ វាស្មើនឹង 1000-1500 សម្រាប់បំពង់រលោង - 2300. ក្នុងបរិវេណ ចលនាខ្យល់ជាធម្មតាមានភាពច្របូកច្របល់; នៅពេលត្រង(នៅក្នុងបន្ទប់ស្អាត)អាចធ្វើទៅបានដូចជា laminar?និងភាពច្របូកច្របល់? របៀប។
ឧបករណ៍ Laminar ត្រូវបានប្រើនៅក្នុងបន្ទប់សម្អាត និងត្រូវបានប្រើដើម្បីចែកចាយខ្យល់ក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើន ដោយផ្តល់នូវវត្តមាននៃពិដានដែលបានរចនាជាពិសេស ក្រណាត់ជាន់ និងការគ្រប់គ្រងសម្ពាធនៅក្នុងបន្ទប់។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌទាំងនេះប្រតិបត្តិការនៃអ្នកចែកចាយលំហូរ laminar ត្រូវបានធានាដើម្បីផ្តល់នូវលំហូរ unidirectional ដែលត្រូវការជាមួយនឹងផ្លូវបច្ចុប្បន្នស្របគ្នា។ អត្រាផ្លាស់ប្តូរខ្យល់ខ្ពស់រួមចំណែកដល់ការរក្សាភាពជិតស្និទ្ធទៅនឹងលក្ខខណ្ឌ isothermal នៅក្នុងលំហូរខ្យល់ផ្គត់ផ្គង់។ ពិដានដែលត្រូវបានរចនាឡើងសម្រាប់ការចែកចាយខ្យល់ជាមួយនឹងការផ្លាស់ប្តូរខ្យល់ដ៏ធំដោយសារតែតំបន់ធំផ្តល់នូវល្បឿនលំហូរខ្យល់ដំបូងតូចមួយ។ ប្រតិបត្តិការនៃឧបករណ៍ដកកម្រិតជាន់ និងការគ្រប់គ្រងសម្ពាធក្នុងបន្ទប់ កាត់បន្ថយទំហំនៃតំបន់ចរន្ត ហើយគោលការណ៍នៃ "ច្រកមួយ និងច្រកចេញមួយ" ដំណើរការយ៉ាងងាយស្រួល។ ភាគល្អិតដែលផ្អាកត្រូវបានចុចប្រឆាំងនឹងកំរាលឥដ្ឋ ហើយត្រូវបានដកចេញ ដូច្នេះហានិភ័យនៃចរន្តឈាមរបស់វាទាប។
រូបថតរបស់ Laminar Flow
លំហូរ laminar- លំហូរស្ងប់ស្ងាត់នៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នដោយមិនលាយបញ្ចូលគ្នា។ អង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នផ្លាស់ទីក្នុងស្រទាប់ដែលរុញច្រានគ្នាទៅវិញទៅមក។ នៅពេលដែលល្បឿននៃស្រទាប់កើនឡើង ឬនៅពេលដែល viscosity នៃសារធាតុរាវថយចុះ លំហូរនៃ laminar ក្លាយជាច្របូកច្របល់។ សម្រាប់រាល់វត្ថុរាវ ឬឧស្ម័ន ចំណុចនេះកើតឡើងនៅលេខ Reynolds ជាក់លាក់។
ការពិពណ៌នា
លំហូរនៃឡាមីណាត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទាំងនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដែលមានជាតិ viscous ខ្លាំង ឬនៅក្នុងលំហូរដែលកើតឡើងនៅល្បឿនទាបគ្រប់គ្រាន់ ក៏ដូចជានៅក្នុងលំហូរយឺតនៃសារធាតុរាវជុំវិញសាកសពតូចៗ។ ជាពិសេស លំហូរ laminar កើតឡើងនៅក្នុងបំពង់តូចចង្អៀត (capillary) នៅក្នុងស្រទាប់ប្រេងរំអិលនៅក្នុងសត្វខ្លាឃ្មុំ នៅក្នុងស្រទាប់ព្រំដែនស្តើងដែលបង្កើតនៅជិតផ្ទៃនៃសាកសព នៅពេលដែលវត្ថុរាវ ឬឧស្ម័នហូរជុំវិញពួកវា។ល។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃល្បឿន។ នៃអង្គធាតុរាវនេះ លំហូរ laminar មួយភ្លែតអាចចូលទៅក្នុងលំហូរច្របូកច្របល់ដែលមិនប្រក្រតី។ ក្នុងករណីនេះកម្លាំងនៃភាពធន់ទ្រាំទៅនឹងចលនាផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំង។ របបលំហូរសារធាតុរាវត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយអ្វីដែលគេហៅថាលេខ Reynolds (ឡើងវិញ).
នៅពេលដែលតម្លៃ ឡើងវិញ តិចជាងចំនួនសំខាន់ជាក់លាក់ Re kp លំហូរសារធាតុរាវ laminar កើតឡើង; ប្រសិនបើ Re > Re kp របបលំហូរអាចនឹងមានភាពច្របូកច្របល់។ តម្លៃ Re cr អាស្រ័យលើប្រភេទនៃលំហូរដែលកំពុងពិចារណា។ ដូច្នេះសម្រាប់លំហូរនៅក្នុងបំពង់ជុំ Re cr ≈ 2200 (ប្រសិនបើល្បឿនលក្ខណៈគឺជាល្បឿនមធ្យមនៅលើផ្នែកឆ្លងកាត់ហើយទំហំលក្ខណៈគឺអង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់) ។ ដូច្នេះសម្រាប់ Re kp< 2200 течение жидкости в трубе будет ламинарным.
ការចែកចាយល្បឿន
ប្រវត្តិរូបល្បឿនមធ្យម៖
a - លំហូរ laminar
ខ - លំហូរច្របូកច្របល់
ជាមួយនឹងលំហូរនៃ laminar នៅក្នុងបំពង់វែងគ្មានកំណត់ ល្បឿននៅក្នុងផ្នែកណាមួយនៃបំពង់ផ្លាស់ប្តូរយោងទៅតាមច្បាប់ V-V 0 ( 1 - r 2 / ក 2 ) កន្លែងណា ក - កាំបំពង់, r - ចម្ងាយពីអ័ក្ស, V 0 \u003d 2V sr - អ័ក្ស (អតិបរមាជាលេខ) ល្បឿនលំហូរ; ទម្រង់ល្បឿនប៉ារ៉ាបូលដែលត្រូវគ្នាត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ ក.
ភាពតានតឹងការកកិតប្រែប្រួលតាមកាំយោងទៅតាមច្បាប់លីនេអ៊ែរ τ=τ w r/a កន្លែងណា τ w = 4μVav/a - ភាពតានតឹងកកិតនៅលើជញ្ជាំងបំពង់។
ដើម្បីជំនះកម្លាំងនៃការកកិត viscous នៅក្នុងបំពង់កំឡុងពេលចលនាឯកសណ្ឋាន ត្រូវតែមានការធ្លាក់ចុះសម្ពាធបណ្តោយ ដែលជាធម្មតាបង្ហាញដោយសមភាព។ P1-P2 = λ(l/d)ρV cf 2/2 កន្លែងណា P1 និង P2 - សម្ពាធក្នុង k.-n ។ ផ្នែកឈើឆ្កាងពីរនៅចម្ងាយ លីត្រ ពីគ្នាទៅវិញទៅមក λ - មេគុណ ការតស៊ូអាស្រ័យលើ ឡើងវិញ សម្រាប់លំហូរ laminar λ = 64/Re .
Hydrodynamics គឺជាផ្នែកដ៏សំខាន់បំផុតនៃរូបវិទ្យា ដែលសិក្សាពីច្បាប់នៃចលនារបស់សារធាតុរាវ អាស្រ័យលើលក្ខខណ្ឌខាងក្រៅ។ បញ្ហាសំខាន់មួយដែលត្រូវបានពិចារណានៅក្នុងវារីអគ្គិសនីគឺជាសំណួរនៃការកំណត់ laminar និងលំហូរច្របូកច្របល់នៃសារធាតុរាវមួយ។
តើវត្ថុរាវគឺជាអ្វី?
ដើម្បីយល់កាន់តែច្បាស់អំពីបញ្ហានៃ laminar និងលំហូរនៃសារធាតុរាវដែលមានភាពច្របូកច្របល់ ចាំបាច់ត្រូវពិចារណាជាមុនសិនថាសារធាតុនេះជាអ្វី។
អង្គធាតុរាវនៅក្នុងរូបវិទ្យាត្រូវបានគេហៅថាមួយនៃរដ្ឋសរុបទាំង 3 នៃរូបធាតុ ដែលនៅក្រោមលក្ខខណ្ឌដែលបានផ្តល់ឱ្យអាចរក្សាបរិមាណរបស់វាបាន ប៉ុន្តែដែលស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃកម្លាំងតង់សង់តិចតួចបំផុត ផ្លាស់ប្តូររូបរាងរបស់វា ហើយចាប់ផ្តើមហូរ។ មិនដូចរូបកាយរឹងទេ ក្នុងអង្គធាតុរាវមិនមានកម្លាំងទប់ទល់នឹងឥទ្ធិពលខាងក្រៅ ដែលនឹងមានទំនោរត្រឡប់ទៅរូបរាងដើមរបស់វាវិញទេ។ អង្គធាតុរាវខុសពីឧស្ម័ន ដែលវាអាចរក្សាបរិមាណរបស់វានៅសម្ពាធ និងសីតុណ្ហភាពខាងក្រៅថេរ។
ប៉ារ៉ាម៉ែត្រពិពណ៌នាអំពីលក្ខណៈសម្បត្តិនៃវត្ថុរាវ
សំណួរនៃ laminar និងលំហូរច្របូកច្របល់ត្រូវបានកំណត់នៅលើដៃមួយដោយលក្ខណៈសម្បត្តិនៃប្រព័ន្ធដែលចលនាសារធាតុរាវត្រូវបានពិចារណាហើយម្យ៉ាងវិញទៀតដោយលក្ខណៈនៃសារធាតុរាវ។ នេះគឺជាលក្ខណៈសំខាន់ៗនៃវត្ថុរាវ៖
- ដង់ស៊ីតេ។ អង្គធាតុរាវណាមួយមានភាពដូចគ្នា ដូច្នេះដើម្បីកំណត់លក្ខណៈរបស់វា បរិមាណរូបវន្តនេះត្រូវបានប្រើ ដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីបរិមាណម៉ាសនៃសារធាតុរាវដែលធ្លាក់លើបរិមាណឯកតារបស់វា។
- viscosity ។ តម្លៃនេះកំណត់លក្ខណៈនៃការកកិតដែលកើតឡើងរវាងស្រទាប់ផ្សេងៗនៃសារធាតុរាវក្នុងអំឡុងពេលលំហូររបស់វា។ ដោយសារថាមពលសក្តានុពលនៃម៉ូលេគុលក្នុងអង្គធាតុរាវគឺប្រហែលស្មើនឹងថាមពល kinetic របស់វា វាបណ្តាលឱ្យមាន viscosity មួយចំនួននៅក្នុងសារធាតុរាវពិតប្រាកដណាមួយ។ ទ្រព្យសម្បត្តិនៃអង្គធាតុរាវនេះគឺជាហេតុផលសម្រាប់ការបាត់បង់ថាមពលក្នុងដំណើរនៃលំហូររបស់វា។
- ការបង្ហាប់។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃសម្ពាធខាងក្រៅ សារធាតុរាវណាមួយកាត់បន្ថយបរិមាណរបស់វា ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់អង្គធាតុរាវសម្ពាធនេះត្រូវតែធំល្មមដើម្បីកាត់បន្ថយបរិមាណដែលពួកគេកាន់កាប់បន្តិច ដូច្នេះហើយ សម្រាប់ករណីជាក់ស្តែងភាគច្រើន ស្ថានភាពនៃការប្រមូលផ្តុំនេះត្រូវបានចាត់ទុកថាមិនអាចបង្រួមបាន។
- ភាពតានតឹងលើផ្ទៃ។ តម្លៃនេះត្រូវបានកំណត់ដោយការងារដែលត្រូវតែចំណាយដើម្បីបង្កើតផ្ទៃឯកតានៃអង្គធាតុរាវ។ អត្ថិភាពនៃភាពតានតឹងលើផ្ទៃគឺដោយសារតែវត្តមាននៃកម្លាំងនៃអន្តរកម្មអន្តរម៉ូលេគុលនៅក្នុងអង្គធាតុរាវនិងកំណត់លក្ខណៈសម្បត្តិ capillary របស់វា។
លំហូរ laminar
ដោយសិក្សាសំណួរនៃលំហូរច្របូកច្របល់និង laminar ដំបូងយើងពិចារណាលើចំណុចក្រោយ។ ប្រសិនបើសម្រាប់អង្គធាតុរាវដែលមាននៅក្នុងបំពង់ភាពខុសគ្នានៃសម្ពាធត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅចុងបំពង់នេះបន្ទាប់មកវានឹងចាប់ផ្តើមហូរ។ ប្រសិនបើលំហូរនៃសារធាតុមានភាពស្ងប់ស្ងាត់ ហើយស្រទាប់នីមួយៗរបស់វាផ្លាស់ទីតាមគន្លងរលោងដែលមិនប្រសព្វគ្នានៃចលនានៃស្រទាប់ផ្សេងទៀត នោះគេនិយាយអំពីរបបលំហូរ laminar ។ ក្នុងអំឡុងពេលវា ម៉ូលេគុលរាវនីមួយៗផ្លាស់ទីតាមបំពង់តាមបណ្តោយគន្លងជាក់លាក់មួយ។
លក្ខណៈពិសេសនៃលំហូរ laminar មានដូចខាងក្រោម:
- មិនមានការលាយបញ្ចូលគ្នារវាងស្រទាប់នីមួយៗនៃសារធាតុរាវនោះទេ។
- ស្រទាប់ខិតទៅជិតអ័ក្សបំពង់ផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនលឿនជាងស្រទាប់ដែលស្ថិតនៅលើបរិវេណរបស់វា។ ការពិតនេះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងវត្តមាននៃកម្លាំងកកិតរវាងម៉ូលេគុលរាវនិងផ្ទៃខាងក្នុងនៃបំពង់។
ឧទាហរណ៏នៃលំហូរ laminar គឺជាយន្តហោះប៉ារ៉ាឡែលនៃទឹកដែលហូរចេញពីផ្កាឈូក។ ប្រសិនបើដំណក់ថ្នាំជ្រលក់ពីរបីដំណក់ត្រូវបានបន្ថែមទៅក្នុងលំហូរឡាមីណា នោះគេអាចមើលឃើញពីរបៀបដែលពួកវាត្រូវបានទាញចូលទៅក្នុងយន្តហោះដែលបន្តលំហូរដោយរលូនដោយមិនចាំបាច់លាយក្នុងបរិមាណនៃអង្គធាតុរាវនោះទេ។
លំហូរច្របូកច្របល់
របៀបនេះគឺខុសគ្នាជាមូលដ្ឋានពី laminar ។ លំហូរច្របូកច្របល់ គឺជាលំហូរដ៏ច្របូកច្របល់ ដែលម៉ូលេគុលនីមួយៗផ្លាស់ទីតាមគន្លងតាមអំពើចិត្ត ដែលអាចព្យាករណ៍បានតែនៅគ្រាដំបូងនៃពេលវេលាប៉ុណ្ណោះ។ របៀបនេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ eddies និងចលនារាងជារង្វង់នៃបរិមាណតូចនៅក្នុងលំហូរសារធាតុរាវ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ទោះបីជាមានភាពចៃដន្យនៃគន្លងនៃម៉ូលេគុលនីមួយៗក៏ដោយ លំហូរទាំងមូលផ្លាស់ទីក្នុងទិសដៅជាក់លាក់មួយ ហើយល្បឿននេះអាចត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយតម្លៃមធ្យមមួយចំនួន។
ឧទាហរណ៍នៃលំហូរដ៏ច្របូកច្របល់ គឺលំហូរទឹកក្នុងទន្លេភ្នំ។ ប្រសិនបើថ្នាំជ្រលក់ត្រូវបានទម្លាក់ទៅក្នុងលំហូរបែបនេះ នោះគេអាចមើលឃើញថានៅពេលដំបូង យន្តហោះប្រតិកម្មនឹងលេចឡើង ដែលនឹងចាប់ផ្តើមមានការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយ និងការវិលតូចៗ ហើយបន្ទាប់មកបាត់ទៅវិញ ដោយលាយបញ្ចូលគ្នាក្នុងបរិមាណទាំងមូលនៃអង្គធាតុរាវ។
តើអ្វីកំណត់លំហូរនៃសារធាតុរាវ?
Laminar ឬរបបលំហូរច្របូកច្របល់អាស្រ័យលើសមាមាត្រនៃបរិមាណពីរ: viscosity នៃសារធាតុរាវដែលកំណត់ការកកិតរវាងស្រទាប់សារធាតុរាវនិងកម្លាំង inertial ដែលពិពណ៌នាអំពីល្បឿនលំហូរ។ សារធាតុ viscous កាន់តែច្រើន និងអត្រាលំហូររបស់វាកាន់តែទាប លទ្ធភាពនៃលំហូរ laminar កាន់តែខ្ពស់។ ផ្ទុយទៅវិញ ប្រសិនបើ viscosity នៃសារធាតុរាវមានកម្រិតទាប ហើយល្បឿននៃចលនារបស់វាខ្ពស់ នោះលំហូរនឹងមានភាពច្របូកច្របល់។
ខាងក្រោមនេះគឺជាវីដេអូដែលពន្យល់យ៉ាងច្បាស់អំពីលក្ខណៈពិសេសនៃរបបដែលបានពិចារណានៃលំហូរនៃសារធាតុ។
តើធ្វើដូចម្តេចដើម្បីកំណត់របបលំហូរ?
សម្រាប់ការអនុវត្ត សំណួរនេះមានសារៈសំខាន់ខ្លាំងណាស់ ព្រោះចម្លើយចំពោះវាគឺទាក់ទងទៅនឹងលក្ខណៈពិសេសនៃចលនារបស់វត្ថុនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកសារធាតុរាវ និងទំហំនៃការបាត់បង់ថាមពល។
ការផ្លាស់ប្តូររវាង laminar និងលំហូរសារធាតុរាវច្របូកច្របល់អាចត្រូវបានប៉ាន់ប្រមាណដោយប្រើលេខ Reynolds ដែលគេហៅថា។ ពួកវាជាបរិមាណគ្មានវិមាត្រ ហើយត្រូវបានដាក់ឈ្មោះតាមវិស្វករជនជាតិអៀរឡង់ និងរូបវិទ្យា Osborne Reynolds ដែលនៅចុងសតវត្សទី 19 បានស្នើឱ្យប្រើពួកវាដើម្បីកំណត់របៀបនៃចលនានៃសារធាតុរាវ។
អ្នកអាចគណនាលេខ Reynolds (លំហូរទឹករំអិល និងច្របូកច្របល់នៃអង្គធាតុរាវក្នុងបំពង់) ដោយប្រើរូបមន្តខាងក្រោម៖ Re = ρ*D*v/μ ដែល ρ និង μ ជាដង់ស៊ីតេ និង viscosity នៃសារធាតុរៀងគ្នា v គឺ ល្បឿនមធ្យមនៃលំហូររបស់វា D គឺជាបំពង់អង្កត់ផ្ចិត។ នៅក្នុងរូបមន្ត ភាគយកឆ្លុះបញ្ចាំងពីកម្លាំង ឬលំហូរ ហើយភាគបែងកំណត់កម្លាំងកកិត ឬ viscosity ។ ពីនេះយើងអាចសន្និដ្ឋានថាប្រសិនបើលេខ Reynolds សម្រាប់ប្រព័ន្ធដែលកំពុងពិចារណាមានទំហំធំនោះសារធាតុរាវហូរនៅក្នុងរបបដ៏ច្របូកច្របល់ហើយផ្ទុយទៅវិញលេខ Reynolds តូចបង្ហាញពីអត្ថិភាពនៃលំហូរ laminar ។
អត្ថន័យជាក់លាក់នៃលេខ Reynolds និងការប្រើប្រាស់របស់វា។
ដូចដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ លេខ Reynolds អាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ laminar និងលំហូរច្របូកច្របល់។ បញ្ហាគឺថាវាអាស្រ័យលើលក្ខណៈពិសេសនៃប្រព័ន្ធឧទាហរណ៍ប្រសិនបើបំពង់មានភាពមិនប្រក្រតីនៅលើផ្ទៃខាងក្នុងរបស់វានោះលំហូរទឹកដែលមានភាពច្របូកច្របល់នៅក្នុងវានឹងចាប់ផ្តើមក្នុងអត្រាលំហូរទាបជាងនៅក្នុងបំពង់រលោង។
ស្ថិតិនៃការពិសោធន៍ជាច្រើនបានបង្ហាញថា ដោយមិនគិតពីប្រព័ន្ធ និងធម្មជាតិនៃសារធាតុរាវ ប្រសិនបើចំនួន Reynolds តិចជាង 2000 នោះចលនា laminar កើតឡើង ប៉ុន្តែប្រសិនបើវាធំជាង 4000 នោះលំហូរនឹងមានភាពច្របូកច្របល់។ តម្លៃមធ្យមនៃលេខ (ពី 2000 ដល់ 4000) បង្ហាញពីវត្តមាននៃរបបអន្តរកាល។
លេខ Reynolds ទាំងនេះត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់ចលនានៃវត្ថុបច្ចេកទេសផ្សេងៗ និងឧបករណ៍នៅក្នុងប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយរាវ ដើម្បីសិក្សាលំហូរទឹកតាមរយៈបំពង់នៃរាងផ្សេងៗ ហើយក៏ដើរតួយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការសិក្សាអំពីដំណើរការជីវសាស្រ្តមួយចំនួន ឧទាហរណ៍ ចលនា។ មីក្រូសរីរាង្គនៅក្នុងសរសៃឈាមរបស់មនុស្ស។
) ផ្លាស់ទីដូចជានៅក្នុងស្រទាប់ស្របទៅនឹងទិសដៅនៃលំហូរ។ L. t. ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទាំងនៅក្នុងអង្គធាតុរាវដែលមានជាតិ viscous ខ្លាំង ឬនៅក្នុងលំហូរដែលកើតឡើងក្នុងល្បឿនទាបគ្រប់គ្រាន់ ក៏ដូចជានៅក្នុងករណីនៃលំហូរយឺតនៃសារធាតុរាវជុំវិញតួនៃទំហំតូច។ ជាពិសេស L. t. កើតឡើងនៅក្នុងបំពង់តូចចង្អៀត (capillary) នៅក្នុងស្រទាប់ប្រេងរំអិលនៅក្នុងសត្វខ្លាឃ្មុំ នៅក្នុងស្រទាប់ព្រំដែនស្តើងដែលបង្កើតនៅជិតផ្ទៃនៃសាកសព នៅពេលដែលវត្ថុរាវ ឬឧស្ម័នហូរជុំវិញពួកវា។ល។ ជាមួយនឹងការកើនឡើងនៃ ល្បឿននៃចលនានៃអង្គធាតុរាវដែលបានផ្តល់ឱ្យ L. t. នៅពេលណាមួយឆ្លងកាត់។ ទន្ទឹមនឹងនេះដែរ លក្ខណៈសម្បត្តិទាំងអស់របស់វាផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំង ជាពិសេសរចនាសម្ព័ន្ធលំហូរ ទម្រង់ល្បឿន និងច្បាប់នៃការតស៊ូ។ របបលំហូរសារធាតុរាវត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយលេខ Reynolds Re. នៅពេលដែលតម្លៃ Re តិចជាងតម្លៃសំខាន់ លេខ Rekr, L. t. រាវកើតឡើង; ប្រសិនបើ Re > Recr លំហូរនឹងមានភាពច្របូកច្របល់។ តម្លៃ Recr អាស្រ័យលើប្រភេទនៃលំហូរដែលកំពុងពិចារណា។ ដូច្នេះសម្រាប់លំហូរនៅក្នុងបំពង់ជុំ ReKp » 2300 (ប្រសិនបើល្បឿនលក្ខណៈត្រូវបានចាត់ទុកថាជាមធ្យមនៅលើផ្នែកនេះ ហើយទំហំលក្ខណៈគឺអង្កត់ផ្ចិតនៃបំពង់) ។ នៅ Recr
វចនានុក្រមសព្វវចនាធិប្បាយរូបវិទ្យា។ - អិមៈសព្វវចនាធិប្បាយសូវៀត. និពន្ធនាយក A.M. Prokhorov. 1983 .
លំហូរឡាមីណា
(ពី lat. lamina - plate) - របបលំហូរតាមលំដាប់នៃអង្គធាតុរាវ viscous (ឬឧស្ម័ន) ដែលកំណត់ដោយអវត្តមាននៃការលាយរវាងស្រទាប់រាវដែលនៅជាប់គ្នា។ លក្ខខណ្ឌដែលស្ថិតក្រោមស្ថិរភាព ពោលគឺមិនបំពានដោយការរំខានដោយចៃដន្យ លីនេអ៊ែរ t. លេខ Reynolds Re.សម្រាប់ប្រភេទនៃលំហូរនីមួយៗមានលេខបែបនេះ រ e Kr, naz ។ ការរិះគន់ទាប លេខ Reynolds ដែលសម្រាប់ណាមួយ។ ឡើងវិញ
គំនិតនៃលក្ខណៈពិសេសនៃលីនេអ៊ែរ t ។ បំពង់។ សម្រាប់បច្ចុប្បន្ន រ e Kr 2200, កន្លែងណា ឡើងវិញ = ( -
អត្រាលំហូរមធ្យមនៃអង្គធាតុរាវ ឃ-អង្កត់ផ្ចិតបំពង់,
- កាយសម្ព័ន្ធ មេគុណ viscosity, - ថាមវន្ត។ មេគុណ viscosity គឺជាដង់ស៊ីតេនៃអង្គធាតុរាវ) ។ ដូច្នេះ ស្ថេរភាពជាក់ស្តែង L. t. អាចកើតឡើងជាមួយនឹងលំហូរយឺតនៃអង្គធាតុរាវដែលមានជាតិ viscous គ្រប់គ្រាន់ ឬនៅក្នុងបំពង់ស្តើងខ្លាំង (capillary) ។ ឧទាហរណ៍សម្រាប់ទឹក (\u003d 10 -6 m 2 / s នៅ 20 ° C) ស្ថេរភាព L. t. s \u003d 1 m / s គឺអាចធ្វើទៅបានតែនៅក្នុងបំពង់ដែលមានអង្កត់ផ្ចិតមិនលើសពី 2.2 ម។
ជាមួយនឹងលីនេអ៊ែរ t. នៅក្នុងបំពង់វែងគ្មានកំណត់ ល្បឿននៅក្នុងផ្នែកណាមួយនៃបំពង់ផ្លាស់ប្តូរយោងទៅតាមច្បាប់ - (1 - - r 2 /ក 2) កន្លែងណា ក -កាំបំពង់, r-ចម្ងាយពីអ័ក្ស, - អ័ក្ស (អតិបរមាជាលេខ) ល្បឿនលំហូរ; parabolic ដែលត្រូវគ្នា។ ទម្រង់ល្បឿនត្រូវបានបង្ហាញក្នុងរូបភព។ ក.ភាពតានតឹងកកិតប្រែប្រួលតាមកាំយោងទៅតាមច្បាប់លីនេអ៊ែរដែល = គឺជាភាពតានតឹងកកិតនៅលើជញ្ជាំងបំពង់។ ដើម្បីជំនះកម្លាំងនៃការកកិត viscous នៅក្នុងបំពង់កំឡុងពេលចលនាឯកសណ្ឋាន ត្រូវតែមានការធ្លាក់ចុះសម្ពាធបណ្តោយ ដែលជាធម្មតាបង្ហាញដោយសមភាព។ P 1-P 2 
កន្លែងណា ទំ ១និង ទំ 2 -សម្ពាធនៅក្នុង k.-n ។ ផ្នែកឈើឆ្កាងពីរនៅចម្ងាយ លីត្រពីគ្នាទៅវិញទៅមក - មេគុណ។ ការតស៊ូអាស្រ័យលើ L. t. អង្គធាតុរាវទីពីរនៅក្នុងបំពង់នៅ L. t. កំណត់ ច្បាប់របស់ Poiseuille ។នៅក្នុងបំពង់នៃប្រវែងកំណត់ t. លីនេអ៊ែរដែលបានពិពណ៌នាមិនត្រូវបានបង្កើតឡើងភ្លាមៗទេហើយនៅដើមបំពង់មានអ្វីដែលគេហៅថា។ ផ្នែកច្រកចូល ដែលទម្រង់ល្បឿនត្រូវបានផ្លាស់ប្តូរជាបណ្តើរៗទៅជាប៉ារ៉ាបូលមួយ។ ប្រវែងច្រកចូលប្រហាក់ប្រហែល
ការចែកចាយល្បឿនលើផ្នែកបំពង់៖ ក- ជាមួយលំហូរ laminar; ខ- នៅក្នុងលំហូរច្របូកច្របល់។
នៅពេលដែលលំហូរមានភាពច្របូកច្របល់ រចនាសម្ព័ន្ធលំហូរ និងទម្រង់ល្បឿនប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង (រូបភាពទី. 6
) និងច្បាប់នៃការតស៊ូ ពោលគឺការពឹងផ្អែកលើ ឡើងវិញ(សង់ទីម៉ែត។ ធន់នឹងធារាសាស្ត្រ) ។
បន្ថែមពីលើបំពង់ L. t. កើតឡើងនៅក្នុងស្រទាប់រំអិលនៅក្នុងសត្វខ្លាឃ្មុំនៅជិតផ្ទៃនៃសាកសពដែលត្រូវបានសម្រួលដោយអង្គធាតុរាវដែលមាន viscosity ទាប (សូមមើល ស្រទាប់ព្រំដែន)នៅពេលដែលសារធាតុរាវ viscous ខ្លាំងហូរយឺត ៗ ជុំវិញសាកសពតូចៗ (សូមមើលជាពិសេស។ រូបមន្ត Stokes) ។ទ្រឹស្តីលីនេអ៊ែរ t. គីមីវិទ្យា។
ពន្លឺ៖ Landau L. D., Lifshitz E. M., Mechanics of continuum media, 2nd ed., M., 1954; Loitsyansky L. G. , មេកានិចនៃរាវនិងឧស្ម័ន, ទី 6 ed., M. , 1987; Targ S. M., បញ្ហាមូលដ្ឋាននៃទ្រឹស្តីនៃលំហូរ laminar, M.-L., 1951; Slezkin N.A., ថាមវន្តនៃអង្គធាតុរាវដែលមិនអាចបង្ហាប់បាន viscous, M., 1955, ch. ៤ – ១១. S. M. Targ ។
សព្វវចនាធិប្បាយរូបវិទ្យា។ ក្នុង 5 ភាគ។ - អិមៈសព្វវចនាធិប្បាយសូវៀត. និពន្ធនាយក A.M. Prokhorov. 1988 .
សូមមើលអ្វីដែល "LAMINAR FLOW" មាននៅក្នុងវចនានុក្រមផ្សេងទៀត៖
សព្វវចនាធិប្បាយទំនើប
លំហូរ laminar- (ពីបន្ទះឡាមីណាឡាតាំង បន្ទះ) លំហូរតាមលំដាប់នៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័ន ដែលរាវ (ឧស្ម័ន) ផ្លាស់ទីដូចដែលវាមានក្នុងស្រទាប់ស្របទៅនឹងទិសដៅនៃលំហូរ។ លំហូរ laminar ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទាំងលំហូរដែលកើតឡើងជាមួយ ...... វចនានុក្រមសព្វវចនាធិប្បាយរូបភាព
- (ពីបន្ទះបន្ទះឡាមីណា) លំហូរដែលរាវ (ឬឧស្ម័ន) ផ្លាស់ទីក្នុងស្រទាប់ដោយមិនលាយ។ អត្ថិភាពនៃលំហូរ laminar គឺអាចធ្វើទៅបានតែចំពោះជាក់លាក់មួយដែលគេហៅថា។ សំខាន់ Reynolds លេខ Recr ។ ជាមួយ Re, …… វចនានុក្រមសព្វវចនាធិប្បាយធំ
- (មកពីឡាតាំង lamina plate, strip * a. laminar flow; n. Laminarstromung, laminare Stromung; f. ecoulement laminaire, courant laminaire; i. corriente laminar, torrente laminar) លំហូរតាមលំដាប់នៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័ន ជាមួយនឹងអង្គធាតុរាវ។ .. ... សព្វវចនាធិប្បាយភូមិសាស្ត្រ
- (ពីបន្ទះឡាមីណាឡាតាំង បន្ទះ) លំហូររាវ viscous ដែលភាគល្អិតនៃមធ្យមផ្លាស់ទីក្នុងលក្ខណៈលំដាប់តាមរយៈស្រទាប់ ហើយដំណើរការនៃការផ្ទេរម៉ាស សន្ទុះ និងថាមពលរវាងស្រទាប់កើតឡើងនៅកម្រិតម៉ូលេគុល។ ឧទាហរណ៍ធម្មតានៃ L. t. ... ... សព្វវចនាធិប្បាយបច្ចេកវិទ្យា
LAMINAR FLOW លំហូរថេរនៃអង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នដោយមិនមានការរំខាន។ អង្គធាតុរាវ ឬឧស្ម័នផ្លាស់ទីក្នុងស្រទាប់ដែលរុញច្រានគ្នាទៅវិញទៅមក។ នៅពេលដែលល្បឿននៃស្រទាប់កើនឡើង ឬនៅពេលដែល viscosity ថយចុះ ...... វចនានុក្រមវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកទេស - ចលនានៃអង្គធាតុរាវ (ឬឧស្ម័ន) ដែលរាវ (ឬឧស្ម័ន) ផ្លាស់ទីក្នុងស្រទាប់ប៉ារ៉ាឡែលដាច់ដោយឡែកពីគ្នាដោយគ្មានភាពច្របូកច្របល់ និងលាយឡំគ្នា (ផ្ទុយពីភាពច្របូកច្របល់ (សូមមើល)) ។ ជាលទ្ធផល (ឧទាហរណ៍នៅក្នុងបំពង់) ស្រទាប់ទាំងនេះមាន ... ... សព្វវចនាធិប្បាយពហុបច្ចេកទេសដ៏អស្ចារ្យ
លំហូរ laminar- ស្ងប់ស្ងាត់ ចលនាទឹក ឬខ្យល់ដែលរំកិលស្របនឹងទិសនៃលំហូរ ផ្ទុយពីលំហូរច្របូកច្របល់... វចនានុក្រមភូមិសាស្ត្រ
