ناوه‌ڕۆك
پێناسە و پوختە
جووڵەی ڕێکوپێک (Laminar Flow) یان جووڵەی ڕێک یەکێکە لە دوو جۆری سەرەکی جووڵەی شلەمەنی لە بواری میکانیکی شلەمەنیدا. لەم جۆرە جووڵەیەدا، شلەمەنییەکە بە شێوەیەکی ڕێکوپێک و ئارام دەجووڵێت، بە بێ بوونی گێژەڵووکە یان وەرچەرخانی بەرچاو. هەردوو جووڵەی ڕێکوپێک و جووڵەی ناڕێک (Turbulent Flow) دوو بارن لە میکانیکی شلەمەنیدا کە زانستی فیزیا، ئەندازیاری پشتیان پێ دەبەستێت بۆ لێکۆڵینەوە و شیکردنەوەی جووڵەی شلەمەنییەکان.
لە جووڵەی ڕێکوپێکدا، شلەمەنییەکە بە شێوەیەکی ڕێک و پێشبینیکراو دەجووڵێت و تیایدا چینەکانی شلەمەنی بەسەر یەکتردا دەخشێن بێ ئەوەی تێکەڵ ببن، وەک چەندین تەبەقەی نازک کە بەسەر یەکتردا دەجووڵێن. ئەم جۆرە جووڵەیە لە ڕووی ماتماتیکییەوە سادەترە و ڕەفتارەکەی بە ئاسانی دەتوانرێت پێشبینی بکرێت.
مێژوو و گەشەسەندن
توێژینەوە لەسەر جووڵەی ڕێکوپێک پێشینەیەکی دوورودرێژی هەیە کە دەگەڕێتەوە بۆ سەرەتاکانی لێکۆڵینەوە لە میکانیکی شلەمەنیدا. ئیسحاق نیوتن (Isaac Newton) لە سەدەی حەڤدەهەمدا بیرۆکەی لزووجەتی خستەڕوو کە بنەمایەکی گرنگە بۆ تێگەیشتن لە جووڵەی ڕێکوپێک.
بەڵام وەکو زۆربەی بوارەکانی میکانیکی شلەمەنی، گەشەسەندنە زانستییە گەورەکان لە سەدەی نۆزدەهەمدا ڕوویاندا. زانای بەناوبانگ کلاود-لویس ناڤیێ (Claude-Louis Navier) و جۆرج گابریێل ستۆکس (George Gabriel Stokes) لە ساڵانی ١٨٢٠-١٨٤٠ هاوکێشەی ناڤیێ-ستۆکسیان (Navier-Stokes equations) داڕشت کە بووە بەردی بناغە بۆ پێشبینیکردنی جووڵەی شلەمەنی، بە تایبەتی لە باری جووڵەی ڕێکوپێکدا.
هەروەها، ئۆزبۆرن ڕەینۆڵدز (Osborne Reynolds) لە ساڵی ١٨٨٣ تاقیکردنەوەی بەناوبانگی ئەنجامدا کە پیشانی دا چۆن شلەمەنییەک لە جووڵەی ڕێکوپێکەوە دەگۆڕێت بۆ جووڵەی ناڕێک لە کاتی زیادبوونی خێراییدا.
بنەما سەرەکییەکان
جووڵەی ڕێکوپێک بە چەند تایبەتمەندییەکی سەرەکی ناسراوەتەوە:
1. ڕێکی و پێشبینیکراوی: ڕەوتی شلەمەنییەکە بە تەواوی ڕێکوپێک و پێشبینیکراوە
2. چینداری: شلەمەنییەکە دەجووڵێت وەک چینی تەریب کە بەسەر یەکتردا دەخشێن
3. تێکەڵبوونی کەم: تێکەڵبوونی کەمی نێوان چینەکانی شلەمەنی
4. سەقامگیری: پڕۆفایلی خێرایی جێگیر و نەگۆڕ لە ماوەی کاتدا
5.بنزیکبوونەوە لە هاوکێشە ماتماتیکییەکان: جووڵەی ڕێکوپێک بە ئاسانی دەتوانرێت بە هاوکێشە ماتماتیکییەکان وەسف بکرێت
ژمارەی ڕەینۆڵدز (Reynolds Number)
ژمارەی ڕەینۆڵدز چەمکێکی زۆر گرنگە لە میکانیکی شلەمەنیدا کە یارمەتیمان دەدات پێشبینی بکەین شلەمەنییەک جووڵەی ڕێکوپێک دەبێت یان ناڕێک. ئەم ژمارەیە ڕێژەی هێزی پاڵنەر (inertial forces) بەرامبەر بە هێزی لزووجەت (viscous forces) لە شلەمەنیدا دەردەخات:
Re = (ρ × v × L) / μ
تیایدا:
- Re: ژمارەی ڕەینۆڵدز (بێ یەکەیە)
- ρ: چڕی شلەمەنی (کگم/م³)
- v: خێرایی شلەمەنی (م/چرکە)
- L: درێژی تایبەتمەند (م)
- μ: لزووجەتی شلەمەنی (کگم/م.چرکە)
لە باری جووڵەی ڕێکوپێکدا، ژمارەی ڕەینۆڵدز کەمە (بە گشتی کەمتر لە ٢٠٠٠).
بۆچی هەندێک جووڵە ڕێکوپێکە و هەندێکی تر ناڕێکە؟
کاتێک شلەمەنییەک دەجووڵێت، دوو هێزی سەرەکی کار دەکەنە سەری:
1.هێزی پاڵنەر (Inertial forces): هێزگەلێکن کە پەیوەندییان بە چڕی و خێرایی شلەمەنییەکەوە هەیە و هەوڵی پاراستنی جووڵەی شلەمەنییەکە دەدەن.
2.هێزی لزووجەت (Viscous forces): هێزگەلێکن کە پەیوەندییان بە خەسڵەتی لینجی (لزووجەت) شلەمەنییەکەوە هەیە و بەرەنگاری جووڵە دەبنەوە.
کاتێک هێزی لزووجەت زاڵە بەسەر هێزی پاڵنەردا (ژمارەی ڕەینۆڵدز کەمە)، شلەمەنییەکە جووڵەی ڕێکوپێک دەبێت. لەم بارەدا، هێزی لزووجەت کاریگەریی ئارامکردنەوە بەسەر شلەمەنییەکەدا دەسەپێنێت و هەر شێواوییەک کە هەوڵی دروستبوون دەدات، دەخنکێنێت. ئەمەش دەبێتە هۆی ئەوەی کە چینەکانی شلەمەنییەکە بە ڕێکوپێکی بەسەر یەکتردا بخشێن بێ ئەوەی تێکەڵ ببن یان گێژەڵووکە دروست بکەن.
هۆکارەکانی پاراستنی جووڵە لە بارێکی ڕێکوپێکدا دەکرێت بە هۆی:
- کەمبوونەوەی خێرایی شلەمەنی
- زیادبوونی لزووجەت
- کەمبوونەوەی چڕی شلەمەنی
- کەمبوونەوەی قەبارەی بۆری یان ڕێڕەوەکە
جیاوازییەکانی نێوان جووڵەی ڕێکوپێک و جووڵەی ناڕێک
جووڵەی ڕێکوپێک (Laminar Flow) و جووڵەی ناڕێک (لینج) (Turbulent Flow) دوو دیاردەی جیاوازی میکانیکی شلەمەنییەکانن کە بەم شێوەیە لە یەکتر جیا دەکرێنەوە:
جووڵەی ڕێکوپێک بە ڕەوتێکی تەریب و پێشبینیکراو دەناسرێتەوە کە ژمارەی ڕەینۆڵدزی کەمتر لە ٢٠٠٠ هەیە. لەم جۆرە جووڵەیەدا، تێکەڵبوونی چینەکان کەمە و گواستنەوەی گەرمی سنووردارە، بەڵام لە بەرامبەردا وزەی کەمتر لەدەست دەدات. نموونەی ئەم جۆرە جووڵەیە بریتییە لە جووڵەی خوێن لە مووەبۆرییەکاندا و جووڵەی نەوت لە بۆرییە باریکەکاندا.
جووڵەی لینج، بە پێچەوانەوە، ناڕێکە و پڕە لە گێژەڵووکە، بە ژمارەی ڕەینۆڵدزی زیاتر لە ٤٠٠٠. ئەم جۆرە جووڵەیە ناپێشبینیکراوە و تێکەڵبوونی بەهێزە، گواستنەوەی گەرمی باشترە بەڵام وزەی زیاتر لەدەست دەدات. جووڵەی هەوا دەوری فڕۆکە و جووڵەی ئاو لە ڕووبارەکاندا نموونەی جووڵەی لینجن.
کاریگەری و بەکارهێنان
جووڵەی ڕێکوپێک ڕۆڵێکی گرنگ لە چەندین بوار و پرۆسەی پیشەسازی و بایۆلۆژیدا دەبینێت:
1. سیستەمی سووڕانەوەی خوێن: جووڵەی خوێن لە مووەبۆرییەکاندا (capillaries) و دەمارە خوێنبەرە باریکەکاندا بە شێوەیەکی ڕێکوپێک دەبێت.
2. ڕەوتی نەوت و گاز: لە بۆرییە باریکەکاندا و لە هەندێک پرۆسەی پیشەسازیدا، جووڵەی ڕێکوپێک باشترە لەبەر کەمبوونەوەی وزەی لەدەستدراو.
3. ئامێرە پزیشکیەکان: لە هەندێک ئامێری پزیشکیدا، وەک پۆمپی دەرمان و هەندێک جۆری سکانەر، دروستکردنی جووڵەی ڕێکوپێک گرنگە بۆ وردبینی و کاریگەریی کاریان.
4. مایکرۆفلویدیکس (Microfluidics): لە ئامێرە ورد و بچووکەکاندا، بە تایبەتی لە بواری لێکۆڵینەوەی بایۆلۆژی و نانۆتەکنەلۆجیادا، جووڵەی ڕێکوپێک زۆر گرنگە.
5. پاڵاوتن و جیاکردنەوە: لە هەندێک پرۆسەی پاڵاوتن و جیاکردنەوەی کیمیاییدا، جووڵەی ڕێکوپێک باشترە لەبەر ئەوەی کۆنترۆڵکردنی ئاسانترە.
پێشکەوتنە نوێیەکان
لە دەیەکانی دوایییدا، پێشکەوتنی بەرچاو لە بواری جووڵەی ڕێکوپێکدا ڕوویانداوە:
1. مایکرۆفلویدیکس: پێشکەوتن لە دروستکردنی ئامێری زۆر ورد و بچووک بۆ کۆنترۆڵکردنی جووڵەی ڕێکوپێکی شلەمەنی لە بواری پزیشکی و بایۆتەکنەلۆجیادا.
2. لێکۆڵینەوەی بایۆ-میکانیکی: تێگەیشتنی باشتر لە چۆنیەتی کاریگەری جووڵەی ڕێکوپێک لەسەر خانە زیندووەکان و پڕۆتینەکان.
3. کۆنترۆڵی ڕەوت: پێشکەوتن لە تەکنیکەکانی کۆنترۆڵکردنی جووڵەی شلەمەنی بۆ پاراستنی لە باری ڕێکوپێکدا.
4. شیکردنەوەی ژمارەیی: پێشکەوتن لە مۆدێلسازی کۆمپیوتەری و شیکردنەوەی جووڵەی ڕێکوپێک لە سیستەمە ئاڵۆزەکاندا.
ئەنجام
جووڵەی ڕێکوپێک دیاردەیەکی سەرنجڕاکێش و گرنگە لە میکانیکی شلەمەنیدا. سادەیی و پێشبینیکراوی ئەم جۆرە جووڵەیە وای کردووە کە لە بواری زانستی و پیشەسازیدا گرنگییەکی تایبەتی هەبێت. لە هەندێک بواردا، وەک دیزاینی سیستەمی گواستنەوەی شلەمەنی و مایکرۆفلویدیکس، هەوڵی پاراستنی جووڵە لە باری ڕێکوپێکدا دەدرێت بۆ بەدەستهێنانی کارایی باشتر و کۆنترۆڵی وردتر
سەرچاوەکان
32 بینین
