جریان لزج

جریان لزج

تعداد بازدید: 3811
چهارشنبه 03 دي 1393

جریان لزج

جریانی روی صفحه تخت را در نظر بگیرید با شروع از لبه بالارونده صفحه، ناحیه ای به وجود می آید که در آن تاثیر نیروهای لزج احساس می شود. این نیروهای لزجی بر حسب تنش برشی، Ƭ، بین لایه های سیال بیان می شود. اگر این تنش را متناسب با گرادیان سرعت عمودی بگیریم معادله لزجت چنین نوشته می شود.

 

 

جریان لزج

ضریب تناسب µ را لزجت دینامیکی می نامند. مجموعه یکاهای نمونه آن نیوتن_ثانیه بر متر مربع است. لزجت واحدهای بسیاری دارد اما برای انتخاب گروه صحیح سازگار با فرمول بندی مورد نظر باید دقت کرد. ناحیه جریانی که از لبه بالا رونده صفحه بسط می یابد و تاثیرات لزجت در آن مشاهده می شود به لایه مرزی موسوم است. برای تعیین موقعیت y که لایه مرزی در آنجا پایان می یابد از نقطه اختیاری استفاده می شود. این نقطه معمولا مختصاتی انتخاب می شود که سرعت در آنجا 99 در صد سرعت جریان آزاد است.

نیم رخ سرعت آرام روی صفحه تخت

در ابتدا بسط لایه مرزی آرام است ولی در فاصله ای بحرانی از لبه بالا رونده، بسته به میدان جریان و خواص سیال در جریان آشفتگی های کوچکی شروع به قوی شدن کرده و فرایند گذرا صورت می گیرد تا جریان نا آرام شود. ناحیه جریان ناآرام را می توان به صورت تکان خوردن شدید تصادفی همراه پس و پیش رفتن تکه های سیال در تمام جهات مجسم کرد. انتقال از جریان آرام به ناآرام وقتی صورت می گیرد که :

u: سرعت جریان آزاد

x: فاصله از لبه بالا رونده

v: لزجت سینماتیکی

این گروه جملات خاص را عدد رینولدز می نامند و اگر واحد همه آیتم ها در دستگاه یکسان باشد کمیتی بی بعد است.

عدد رینولدز بحرانی برای گذار روی صفحه تخت را در اکثر تحلیل ها معمولا 5×105 می گیرند. این عدد در موقعیت عملی شدیدا به شرایط زبری سطح و میزان ناآرامی جریان آزاد بستگی دارد. حدود معمول عدد رینولدز برای شروع عمل گذار ما بین 5×105 و 106 است. عمل گذار در آشفتگی های خیلی بزرگ موجود در جریان ممکن است با عدد رینولدز 105 شروع و برای جریان های کاملا بی افت و خیز از 2×106 یا بیشتر شروع شود. در حقیقت فرایند گذار محدوده ای از اعداد رینولدز را در بر می گیرد. پس از تکمیل فرایند گذار جریان ناآرام گسترش می یابد. جریان ناآرام معمولا به ازای اعداد رینولدزی دیده می شود که دو برابر اعداد رینولدز شروع فرایند گذارند. ساز و کار فیزیکی لزجت مبادله اندازه حرکت است. وضعیت جریان آرام را در نظر بگیرید. مولکول ها از قشری به دیگری رفته و اندازه حرکت متناظر سرعت جریان را با خود حمل می کنند. انتقال اندازه حرکت نابی از مناطق سرعت بالا به مناطق سرعت پایین وجود دارد که موجب نیرویی در جهت جریان می شود این نیرو تنش برشی لزجی است.

آهنگ انتقال اندازه حرکت به آهنگ حرکت مولکول ها به عرض لایه های سیال بستگی دارد. مولکول های گاز با سرعت متوسطی که متناسب با ریشه دوم دمای مطلق است به این طرف و آن طرف می روند. زیرا دما را در نظریه جنبشی گازها با انرژی جنبشی مولکولی تعیین می شود. هر چه مولکول ها سریعتر حرکت کنند اندازه حرکت بیشتری انتقال می دهند. پس باید انتظار داشت که لزجت گاز تقریبا متناسب با ریشه دوم دما باشد.

در منطقه جریان ناآرام دیگر لایه های مجزای سیال ملاحظه نمی شود و مجبوریم مفهوم تا حدی متفاوت برای کنش لزجی جستجو کنیم. اگر به جای حمل میکروسکوپی،  مولکول ها را منفرد تصور کنیم که  انرژی و اندازه حرکت حمل می کنند فرایند جریان ناآرام را بهتر می توان درک کرد. طبیعی است انتظار داشته باشیم که جرم بزرگتر اجزای ماکروسکوپی سیال، انرژی و اندازه حرکت بیشتری انتقال دهند تا مولکول های منفرد و نیروی برشی_لزجی بزرگتری نیز داریم. تجربه تایید می کند که کنش لزجی بزرگتر در حریان ناآرام است که موجب تخت شدن نیم رخ سرعت می شود.

 

جریان در ورودی لوله

جریان در ورودی لوله

جریان در لوله را مطابق شکل در نظر بگیرید یک لایه مرزی در مدخل لوله تشکیل می شود. گاهی لایه مرزی کل لوله را پر می کند و می گویند سیال کاملا توسعه یافته است. در جریان آرام نیم رخ سرعت به صورت سهمی است و در جریان ناآرام نیم رخ تا حدی بی نوک تر مشاهده می شود

منابع و پیوندها

گرد آوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن

جی.پی.هولمن ترجمه حسن حقیقی تاجور، انتقال گرما، نشر کتاب دانشگاهی، سال 1386

mdp.eng.cam.ac.uk/web/library/enginfo

 

برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلا مانع است

 

جریان لزج از دید grc.nasa.gov

As an object moves through a fluid, or as a fluid moves past an object, the molecules of the fluid near the object are disturbed and move around the object. Aerodynamic forces are generated between the fluid and the object. The magnitude of these forces depend on the shape of the object, the speed of the object, the mass of the fluid going by the object and on two other important properties of the fluid; the viscosity, or stickiness, and the compressibility, or springiness, of the fluid. To properly model these effects, aerospace engineers use similarity parameters which are ratios of these effects to other forces present in the problem. If two experiments have the same values for the similarity parameters, then the relative importance of the forces are being correctly modeled...more

جریان لزج از دید cnx.org/content

Sometimes we can predict if flow will be laminar or turbulent. We know that flow in a very smooth tube or around a smooth, streamlined object will be laminar at low velocity. We also know that at high velocity, even flow in a smooth tube or around a smooth object will experience turbulence. In between, it is more difficult to predict. In fact, at intermediate velocities, flow may oscillate back and forth indefinitely between laminar and turbulent...more

تعریف جریان لزج
جریان لزج چیست
جریان در سیال
پروفیل جریان در سیال
برچسب ها: انتقال حرارتحرارت
سمينار آموزشی مزايای استفاده از تجهيزات گرمايشی نوين
عنوان : سمينار آموزشی مزايای استفاده از تجهيزات گرمايشی نوين شرکت پاکمن شه ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گرمایشی اصفهان -آبان 97
عنوان:هفدهمین نمایشگاه بین المللی تجهیزات و تاسیسات سرمایشی و گرمایشی شهر: ...بیشتر
گزارش اولین روز برگذاری هفدهمین نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی تهران 97
هفدهمین  نمایشگاه بین المللی تاسیسات ساختمان و سیستم های سرمایشی و گرمایشی ...بیشتر
راه اندازی سایت مشعل شرکت پاکمن
سایت مشعل شرکت پاکمن با هدف بهبود در شیوه ی انتخاب مشعل، راه اندازی شد . جهت کسب ...بیشتر
حضور شرکت پاکمن در نمایشگاه بین‌المللی معدن، ساختمان و صنایع وابسته با حضور 10 هیات تجاری از کشورهای اسلامی
عنوان: نمایشگاه بین‌المللی معدن، ساختمان و صنایع وابسته با حضور 10 هیات تجا ...بیشتر
بیست و یکمین نمایشگاه بین المللی صنعت ساختمان اصفهان 97
بیست و یکمین نمایشگاه تخصصی ساختمان اصفهان 97   عنوا ...بیشتر
نمایشگاه صنعت ساختمان البرز 97
نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان البرز 97   عنوان: نمایشگ ...بیشتر
اولین نمایشگاه تخصصی سونا و جکوزی قزوین 97
نمایشگاه تخصصی سونا، استخر و جکوزی قزوین 97   عنوان: ...بیشتر
هفدهمین نمایشگاه ساختمان، سیستم های گرمایشی و سرمایشی اراک 97
هفدهمین نمایشگاه تخصصی ساختمان، سیستم های گرمایشی و سرمایشی اراک 97   ...بیشتر
هجدهمین نمایشگاه ساختمان و تاسیسات سرمایشی گرمایشی همدان 97
عنوان: نمایشگاه تخصصی صنعت ساختمان،آسانسور، درب و پنجره، تجهیزات و تاسیسات سرمای ...بیشتر
دوازدهمین نمایشگاه بین المللی ایران پلاست تهران 97
نمایشگاه بین المللی ایران پلاست تهران 97   عنوان: نم ...بیشتر
راندمان بویلر
شاخص های مؤثر در محاسبات راندمان بویلر، یکی از اساسی ترین ضوابط مؤثر در ارتقا سط ...بیشتر
کتاب موتورخانه بخار شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: موتورخانه بخار/ ق ...بیشتر
مقررات ملّي ساختمان ايران مبحث نوزدهم
دانلود فایل PDF مقررات ملی ساختمان ایران-مبحث نوزدهم-صرفه جویی در مصرف انرژی ...بیشتر
راه اندازی سختی گیر نیمه اتوماتیک رزینی
دستور العمل راه اندازی سختی گیر های نیمه اتوماتیک رزینی سختی گیرهای رزینی از ...بیشتر
جانمایی بویلر در موتورخانه
براي عملکرد مناسب بويلرها و تجهيزات وابسته بايد فضاي کافي را در موتورخانه به آن ...بیشتر
کتاب انتخاب بویلر شرکت پاکمن
سرشناسه: میرزازاده، قربانعلی، 1325 عنوان و نام پدید آور: انتخاب بویلر/ قرب ...بیشتر
مراحل آموزش و نگهداری دیگ های بخار سیار
مقدمه از دیرباز استفاده از تجهیزات مولد بخار در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت ...بیشتر
معرفی کتابچه دیگ آبگرم شرکت پاکمن
راه اندازی آموزش و بهره برداری از   Hot Water Boilers   ...بیشتر
معرفی کتابچه موتور خانه استخر
نام مقاله: کتابچه موتور خانه استخر نام نویسنده: دپارتمان پژوهش شرکت پاکمن ...بیشتر
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار
دستور العمل نصب، نگهداری و راه اندازی بویلر بخار براي استفاده بهينه از بویلر ...بیشتر