f
үйкеліс күші мынаған тең:
Ұзындығы
-ге тен жол жүргендегі бұл күштің жұмысы:
Егер
А
жұмысының шамасы сұйық көлемінің кинетикалық энергиясымен салыстырғанда аз болса, яғни
мынадай теңсіздік:
немесе
орындалатын болса, онда сұйық ағысындағы үйкелістің маңызы аз болады. Ал – Рейнольдс
саны. Сонымен, Рейнольдстің саны зор болғанда сұйық ағысындағы үйкеліс күшінің маңызы аз болады.
Сұйық трубамен аққанда Рейнольдс саны кризистік мән деп аталатын мәніне жеткенде ломинарлық
қозғалыс турбуленттік қозғалысқа айналады. Су трубамен аққанда ≈ 1200.
Дене сұйық ішінде қозғалғанда пайда болатын құбылыстарды қарастырайық. Денені
қолғалып барады, сұйықты тыныш тұр деп санаудың орнына мәселені керісінше қойып: тыныш тұрған
денені сұйықтың бір қалыпты ағымы орай ағуын қарастыруға болады. Алғаш сұйықты тұтқырлығы жоқ
идеал сұйықтық деп санаймыз. Мысалы, дене шексіз ұзын дөңгелек цилиндр болып келсін, оның осі
ағынның ұйытқымаған сұйықтарына перпендикуляр болсын (14-сурет).
Ағынның сызықтары симметриялы болып, цилиндр жағына қарай өтеді.
A
және
D
нүктелерінде сұйықтың жылдамдығы нольге тең.
B
және
C
нүктелерінде ағын сызықтары қоюланады
және бұл нүктелердегі сұйық жылдамдығы ұйытқымағын ағындікінен артық болады.
Сондықтан
A
және
D
нүктелеріндегі қысым сұйықтағы р статикалық қысымынан артық, ал
B
және
C
нүктелерінде кем болады. Егер ұйытқымаған ағымның жылдамдығы ʋ болса, онда Бернулли
теңдеуі бойынша
А
нүктесіндегі қысым мынаған тең болады:
өйткені дене бетінің А нүктесіндегі сұйықтың жылдамдығын
нольге тең деп санап отырмыз (
А
=0). Сонымен, А нүктесіндегі
қысым статикалық р қысымынан артық болады. D нүктелерінде
де қысым осындай артады. Үстірт қарағанда D нүктелерінде қысым
р-ден кем сықылды көрінуі мүмкін, бірақ ол дұрыс емес.
Шындығында А нүктесіне таяу ағындығы сұйық бөлшектерінің
жылдамдығы кемиді, демек, сұйықтың бөлшектеріне сол жаққа қарай бағытталған күш әсер етеді, ал
денеге А нүктесінде Ньютонның үшінші заңы бойынша, оң жаққа қарай бағытталған күш әсер етеді. D
нүктелерінде таяу сұйық бөлшектерінің жылдамдығы артады, олай болса, оларға оң жаққа қарай
бағытталған күш әсер етеді.
14-сурет
15-сурет
Достарыңызбен бөлісу: |