دانلود مقالات ISI درباره آشفتگی یا توربولانس + ترجمه فارسی

آشفتگی یا توربولانس (Turbulence) به نوعی رژیم جریان اطلاق می‌شود که مشخصهٔ آن تغییرات تصادفی و آشوبناک خصوصیات سیال است. با این وجود اغلب ادعا می‌شود که تعریف دقیقی برای آشفتگی وجود ندارد و بسیاری از محققان از تعاریف ارائه شده در گذشته استفاده می‌کنند. یکی از بهترین تعاریف توسط تئودوره فون کارمن ارائه شده است: آشفتگی حرکت نامنظمی است که عموماً زمانی که سیالات از روی سطوح جامد عبور می‌کنند یا حتی هنگامی که جریان‌هایی از یک نوع سیال در مجاورت هم قرار گرفته یا از روی یکدیگر عبور می‌کنند، دیده می‌شود. برای بدست آوردن این مقدار از واحدی به نام عدد رینولدز که پارامتری بدون بعد است استفاده می‌شود. بیان توضیحی نظری برای آشفتگی یکی از قدیمی‌ترین مسائل حل نشدهٔ فیزیک است. ریچارد فاینمن از این مسئله به عنوان مهم‌ترین مسئله حل نشده فیزیک کلاسیک یاد کرده است. یکی از تفاوت‌های جریان‌های آشفته با آرام در نوع حرکت ذرات است که هرچه آشفتگی بیشتر باشد حرکت ذرات بی‌نظم‌تر خواهد بود. این تفاوت اولین بار توسط ازبورن رینولز و از طریق پرتاب جوهر با سرعت‌های متفاوت در یک محفظه آب انجام شد و نتیجه حاکی از آن بود که هرچه سرعت جوهر بیشتر باشد حرکت جوهر در آب شکل بی‌نظم‌تری می‌گیرد. آشکارترین مشخصه‌های آشفتگی عبارتند از: • آشفتگی یک پدیده ناپایدار و نامنظم است. وسعت این بی نظمی چنان زیاد است که به هر اندازه هم که سعی در تکرار شرایط مرزی برای یک جریان مورد نظر شود باز هم جزییات جریان هرگز تکرار نخواهند شد. • آشفتگی داری طیف گسترده‌ای از گردابه‌های با اندازه‌های متفاوت است و این مقیاس‌های مختلف همزمان با هم در یک جریان آشفته وجود دارند. • آشفتگی در عددهای رینولدز بالا اتفاق می‌افتد زیرا با افزایش عددهای رینولدز تمایل به ناپایداری افزایش می‌یابد. • آشفتگی باعث اتلاف انرژی می‌شود. در فرایند آبشار انرژی، انرژی از مقیاس‌های بزرگ به مقیاس‌های کوچک منتفل می‌شود و در مقیاسهای کوچک این انرژی از طریق گرانروی از بین می‌رود. از طریق همین مکانیزم آبشار انرژی است که جریان‌های آشفته به سرعت انرژی خود را از دست می‌دهند؛ بنابراین این جریان‌ها برای حفظ آشفتگی همیشه نیاز مستمر به یک نیروی محرکه خارجی دارند. • آشفتگی یک پدیده پیوسته است. این بدان معناست که کوچکترین مقیاس آشفتگی از متوسط اندازه پایش مولکولی خیلی بزرگتر است. • آشفتگی یک پدیده سه بعدی و دورانی است و زمانی اتفاق می‌افتد که جریان دارای نوسانات نامنظم و ناپایدار سه بعدی باشد. • آشفتگی دارای خاصیت پخش شوندگی بسیار قوی است که توسط گردابه‌های صورت می‌گیرد. • مقیاس‌های بزرگ آشفتگی در عددهای رینولدز بالا تحت تأثیر گرانروی نیستند. اما اندازه کوچکترین مقیاس‌ها توسط گرانروی تعیین می‌شود. • آشفتگی یکی از مشخصه‌های جریان است (نه سیال).