دانلود مقالات ISI درباره جریان آرام + ترجمه فارسی

جریان آرام (به انگلیسی: Laminar flow)، جریان ماده ای سیال است، به طوری که اجزا آن ماده به صورت خطوط موازی نسبت به هم در حال حرکت باشند. در آیرودینامیک حرکت موازی سیال (Laminar) محدود به سرعتی خاص میباشد که بعد از آن سرعت حرکت سیال به صورت گسسته و گسیخته یا به شکلی مشابه نقش ترمه که در طرحهای پارچه و فرش استفاده میشود درمیآید که در زبان انگلیسی به آن Turbulant گفته میشود. در حرکت هواپیماها، مسیر هوا در دماغه هواپیما به صورت موازی است ولی در قسمت انتهایی به صورت ترمه درمیآید. این مسیر موازی هوا تا هنگامی ادامه دارد که لایه سطحی محافظ بین سیال یا هوای در جریان و جسم از بین نرفته باشد که این لایه در سرعتهای بالا از بین رفته و گسسته میشود و دیگر موازی نخواهند بود. جریان آرام جریانی است که در آن سیال به صورت لایه لایه حرکت می کند، هر لایه سیال به آرامی بر روی لایه مجاور خود می لغزد و بین لایه ها فقط تبادل مومنتم مولکولی وجود دارد. هر گونه تمایلی به پایدار شدن و درهم شدن جریان توسط تنش های برشی لزجی که در مقابل حرکت نسبی لایه های مجاور سیال مقاومت می کنند، مستهلک می شود. در جریان درهم حرکات ذرات بسیار نامنظم است و در عرض جریان، تبادل مومنتم شدیدی بین آن ها وجود دارد. نوع جریان، یعنی آرام یا درهم بودن آن از روی عدد رینولدز مشخص می شود. عدد رینولدز شاخصی است از اهمیت نسبی تمایلات درهمی جریان و تمایلات آرام آن حدود یک قرن پیش آزبورن رینولدز برای آنکه معلوم نماید که در چه حالتی دو جریان مشابه اند، به مطالعه معادلات تشابه دینامیکی پرداخت. رینولدز دو جریان با تشابه هندسی در نظر گرفت و با بررسی آن ها دریافت که اگر معادلات دیفرانسیل مبین دو جریان یکسان باشد، آن دو جریان تشابه دینامیکی خواهند داشت. وی واحد جرم و طول و زمان را در یک دسته از معادلات تغییر داد و پی برد که برای آنکه معادلات حاصله با معادلات اصلی یکسان باشند، بایستی پارامتر بی بعد ulρ/µ در دو حالت یکسان باشد. U یک سرعت مشخصه، l یک طول مشخصه، ρ جرم مخصوص و µ لزجت سیال است. امروزه این پارامتر بی بعد را به نام عدد رینولدز می شناسیم و به Re نشان می دهیم. رینولدز برای آنکه مفهوم پارامتر بی بعد فوق را دریابد، آزمایش هایی بر روی جریان آب در لوله های شیشه ای انجام داد. او یک لوله شیشه ای را به طور افقی قرار داد و ابتدای ان را درون مخزنی گذاشت و در انتهای آن شیری نصب کرد. او به ابتدای لوله یک دهانه لبه گرد صاف متصل کرد و یک انژکتور مرکب در جلوی آن قرار داد تا بتواند در هر نقطه از دهانه ورودی رشته باریکی از مرکب به داخل جریان تزریق کند. رینولدز سرعت متوسط یعنی v را به عنوان سرعت مشخصه و قطر لوله یعنی D را به عنوان طول مشخصه در نظر گرفت. با انجام آزمایش دیده می شود که در دبی های کم، مرکب به صورت یک خط مستقیم در لوله حرکت می کند. حرکت مستقیم مرکب حاکی از آن است که جریان، آرام می باشد. اگر شیر را تدریجا باز کرده و دبی را افزایش دهیم به شرایطی می رسیم که رشته مرکب تابدار می شود و سپس به طور ناگهانی گسیخته شده و در لوله پخش می شود. بین ذرات سیال تبادل مومنتم شدیدی به وجود آمده که حرکت منظم جریان آرام را به طور کل مختل کرده و جریان به جریان درهم تبدیل شده است. با افزایش دبی در واقع عدد رینولدز را زیاد کرده ایم، زیرا D، ρ و µ ثابت اند و V با دبی تناسب مستقیم دارد. ماهیت هر جریان تراکم ناپذیر با عدد رینولدز آن مشخص می شود. صورت عدد رینولدز به نیروی اینرسی مربوط می شود. یعنی نیرویی که به واسطه شتاب مثبت یا منفی سیال ایجاد می شودو مخرج آن عامل ایجاد نیروی نیروی برشی لزجی است. لذا عدد رینولدز را می توان نسبت نیروی اینرسی به نیروی لزجی دانست. بزرگ بودن عدد رینولدز حاکی از آن است که جریان شدیدا درهم است.