ناوه‌ڕۆك
پێناسە و پوختە
جووڵەی ناڕێک یان لینج (Turbulent Flow) یەکێکە لە دوو جۆری سەرەکی جووڵەی شلەمەنی لە بواری میکانیکی شلەمەنیدا. لەم جۆرە جووڵەیەدا، شلەمەنییەکە بە شێوەیەکی ناڕێکوپێک و پڕ لە گێژەڵووکە و وەرچەرخان دەجووڵێت. هەردوو جووڵەی ناڕێک و جووڵەی ڕێکوپێک (Laminar Flow) دوو بارن لە میکانیکی شلەمەنیدا کە زانستی فیزیا و ئەندازیاری پشتیان پێ دەبەستێت بۆ لێکۆڵینەوە و شیکردنەوەی جووڵەی شلەمەنییەکان.
لە جووڵەی ناڕێکدا، شلەمەنییەکە بە شێوەیەکی نا پێشبینیکراو دەجووڵێت و تیایدا ڕەوتی جیاواز و گێژەڵووکە و گێژەنی جۆراوجۆر دروست دەبێت. ئەم جۆرە جووڵەیە زۆر ئاڵۆزە لە ڕووی ماتماتیکییەوە و ڕەفتاری بە تەواوی پێشبینی ناکرێت.
مێژوو و گەشەسەندن
توێژینەوە لەسەر جووڵەی لینج لە کۆتاییەکانی سەدەی نۆزدەهەمدا دەستی پێکرد. زانای بەناوبانگ ئۆزبۆرن ڕەینۆڵدز (Osborne Reynolds) لە ساڵی ١٨٨٣ یەکەم کەس بوو کە بە شێوەیەکی سیستەماتیک لێکۆڵینەوەی لە گۆڕانی نێوان جووڵەی ڕێکوپێک و جووڵەی لینج کرد. لە ئەنجامی تاقیکردنەوەکانیدا، ڕەینۆڵدز ژمارەیەکی بێ یەکەی ناساند کە دواتر بە "ژمارەی ڕەینۆڵدز" (Reynolds Number) ناسرا، کە بووە ئامرازێکی گرنگ بۆ پێشبینیکردنی جۆری جووڵەی شلەمەنی.
لە سەدەی بیستەمدا، زانایانی وەک لودڤیگ پراندتل (Ludwig Prandtl)، ئەندری کۆڵمۆگۆرۆڤ (Andrey Kolmogorov) و جێفری تەیلۆر (Geoffrey Taylor) پێشکەوتنی بەرچاویان لە تێگەیشتن لە سروشتی جووڵەی لینج بەدەستهێنا.
بنەما سەرەکییەکان
جووڵەی لینج(ناڕێک) بە چەند تایبەتمەندییەکی سەرەکی ناسراوەتەوە:
1. ناڕێکی و پێشبینی نەکراوی: ڕەوتی شلەمەنییەکە ناڕێکە و بە تەواوی پێشبینی ناکرێت
2. گێژەڵووکە و گێژەن: دروستبوونی گێژەڵووکەی جۆراوجۆر بە قەبارەی جیاواز
3. بڵاوبوونەوەی بەهێز: تێکەڵبوونی خێرای گەردەکانی شلەمەنی
4. بەردەوامی لە گۆڕاندا: گۆڕانی بەردەوام لە خێرایی و پەستان لە هەر خاڵێکی شلەمەنییەکەدا
5. فرەئاستی: دروستبوونی دیاردەکان لە چەندین ئاستی جیاوازدا (لە ئاستی بچووکەوە بۆ گەورە)
ژمارەی ڕەینۆڵدز (Reynolds Number)
ژمارەی ڕەینۆڵدز یەکێکە لە گرنگترین چەمکەکان لە میکانیکی شلەمەنیدا کە یارمەتیمان دەدات پێشبینی بکەین شلەمەنییەک جووڵەی ڕێکوپێک دەبێت یان لینج. 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)
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 (ژمارەی ڕەینۆڵدز کەمە)، شلەمەنییەکە جووڵەی ڕێکوپێک دەبێت. چینەکانی شلەمەنییەکە بەسەر یەکتردا دەخشێن بێ ئەوەی بە شێوەیەکی بەرچاو تێکەڵ ببن، و ڕەوتی جووڵەکە یەکجار ڕێکوپێک و پێشبینیکراو دەبێت.
بەڵام کاتێک هێزی پاڵنەر زاڵە (ژمارەی ڕەینۆڵدز بەرزە)، شلەمەنییەکە دەچێتە باری جووڵەی لینجەوە. لێرەدا، هێزی پاڵنەر بەسەر هێزی کاریگەری لزووجەت زاڵ دەبێت و گێژەڵووکە و گێژەنی جۆراوجۆر دروست دەبن.
بە گشتی، کاتێک ژمارەی ڕەینۆڵدز:
- کەمتر بێت لە ٢٠٠٠: جووڵەی ڕێکوپێک (Laminar Flow)
- زیاتر بێت لە ٤٠٠٠: جووڵەی لینج (Turbulent Flow)
- لە نێوان ٢٠٠٠-٤٠٠٠: ناوچەی گواستنەوە (Transitional Flow)
هۆکارەکانی گۆڕینی جووڵە لە ڕێکوپێکەوە بۆ لینج دەکرێت بە هۆی:
- زیادبوونی خێرایی شلەمەنی
- کەمبوونەوەی لزووجەت
- زیادبوونی چڕی شلەمەنی
- زیادبوونی قەبارەی بۆری یان ڕێڕەوەکە
کاریگەری و بەکارهێنان
جووڵەی لینج ڕۆڵێکی گرنگ لە ژیانی ڕۆژانە و زۆربەی پرۆسە پیشەسازییەکاندا دەبینێت:
1. کەشناسی و ئاووهەوا: جووڵەی هەوا لە بەرگەهەوادا بە شێوەیەکی بەرفراوان لینجە، کە کاریگەری لەسەر دۆخی کەش و بارانبارین هەیە.
2. گواستنەوە: کاریگەری لەسەر هێزی خشاندن لە فڕۆکە، کەشتی، و ئۆتۆمبیلەکان هەیە.
3. سیستەمەکانی گەرمکردنەوە و ساردکردنەوە: لە ڕادیاتەر و سیستەمی تەکییفدا، جووڵەی لینج کاریگەری گواستنەوەی گەرمی باشتر دەکات.
4. پیشەسازی کیمیایی: لە تێکەڵکردنی ماددەکاندا، جووڵەی لینج تێکەڵبوونێکی باشتر دروست دەکات.
5. گواستنەوەی وزە: لە توربینەکانی هەڵم و ئاودا، تێگەیشتن لە جووڵەی لینج گرنگە بۆ باشترکردنی کارایی.
پێشکەوتنە نوێیەکان
لە دەیەکانی دوایییدا، پێشکەوتنی گەورە لە بواری جووڵەی لینجدا ڕوویانداوە:
1. لێکۆڵینەوەی ژمارەیی (Numerical simulation): بەکارهێنانی کۆمپیوتەری بەهێز بۆ شیکردنەوەی میکانیکی شلەمەنی ژمارەیی (CFD) بووەتە ئامرازێکی گرنگ بۆ لێکۆڵینەوە لە جووڵەی لینج.
2. میکرۆ-هایدرۆداینەمیکس: لێکۆڵینەوە لە جووڵەی شلەمەنی لە ئاستی زۆر بچووکدا.
3. کەمکردنەوەی خشاندن: پێشکەوتن لە دیزاینی سەتحی تایبەت بۆ کەمکردنەوەی کاریگەری نەرێنی جووڵەی لینج وەک زیادبوونی وزەی لەدەستدراو.
4. بایۆ-سیاڵەکان (Bio-fluids): تێگەیشتنی باشتر لە کاریگەری جووڵەی لینج لەسەر جووڵەی خوێن لە سیستەمی سووڕانەوەی خوێندا.
ئەنجام
جووڵەی لینج یەکێکە لە دیاردە سەرنجڕاکێش و ئاڵۆزەکانی میکانیکی شلەمەنی. سەرەڕای ئاڵۆزی و نا پێشبینیکراوی، وتوێژینەوەی زانستی و پێشکەوتنی ژمارەیی لە دەیەکانی دواییدا یارمەتیمان داوە تێگەیشتنێکی باشترمان لە سروشتی جووڵەی لینج هەبێت. ئەم تێگەیشتنە سوودی زۆری هەیە بۆ پیشەسازی، تەکنەلۆجیا، و زانستەکان.
سەرچاوەکان
32 بینین
