Сұйықтардың ламинарлық және турбуленттік ағыны

Тұ тқ ыр сұ йық тың ағ ысын ламинарлық жә не турбуленттік деп екіге бө леді. Ламинарлық латынның lamina – сызық ша, тақ тайдай, ал турбуленттік латынның – turbulentus - тынышсыз, ретсіз деген сө здерінен алынғ ан.

Сұ йық тың жеке қ абаттары бір-бірімен араласпай, бірінің бетімен екіншісі сырғ ып параллель қ озғ алса, мұ ны ламинарлық ағ ыс деп атайды.

Сұ йық бө лшектерінің жылдамдығ ы артып, шекті мә нге жеткенде ә р қ а-баттардың бір-бірімен араласуын сұ йық тың турбулентті ағ ысы деп атайды.

Ламинарлық ағ ыстан турбуленттік ағ ысқ а ө ту инерция кү штің тұ тқ ырлық кү шке қ атынасымен анық талады. Бұ л қ атынасты Рейнольдс саны деп аталатын (Осборн Рейнольдс (1842-1912) ағ ылшын физигі) ө лшемсіз шамамен сипаттайды:

Тә жірибе нә тижесінде санының шамасы аз болса ( < 1000) сұ йық тың (немесе газдың) ағ ысы ламинарлық, ал бұ л санның мә ні ү лкен шамамен =2300 болса, ағ ыс турбулентті болады. Рейнольдс саны тұ рақ ты болса, онда ә р тү рлі сұ йық тар мен газдар – қ има ауданы тү рлі (тү тіктермен) қ ұ бырларда біркелкі ағ ады.

4. Сұ йық тың тұ тқ ырлығ ы. Ньютон формуласы

Нақ ты сұ йық тың (газ) ағ ысы кезінде оның ә рбір қ абаттары бір-біріне жанама бойымен бағ ытталғ ан кү шпен ә сер етеді. Бұ л кү шті тұ тқ ырлық немесе ішкі ү йкеліс кү ші деп атайды. Мұ ның пайда болу себебін ә рбір сұ йық қ абаттарындағ ы молекулалардың бір-бірімен ілінісуімен тү сіндіреді.

Су ағ ынының ішінен ө зара параллель, аудандары тең, бір-бірінен ара қ ашық тығ ы екі қ абатты бө ліп қ арастырайық (4-cурет).

Х координатасының кө беюімен бір қ абаттан екіншіге ө ткенде жылдамдық тың ө згеруі сызық тық заң мен тү сіндіріледі (ол ү шін қ абаттардың ара қ ашық тығ ын азайтса жеткілікті). Оны горизанталь ағ ып жатқ ан тұ тқ ыр сұ йық тың қ озғ алысымен тү сіндірейік (5-cурет).

. (7)

Ньютон тең деуі шығ ады. Коэффициент сұ йық тың (газдың) табиғ атына байланысты, сондық тан оны ішкі ү йкеліс коэффициенті немесе динамикалық тұ тқ ырлық деп атайды.

.

Олай болса Ньютон формуласын былайша ө згертеміз:

. (8)