זרימה שכבתית – הבדלי גרסאות

נוספו 29 בתים ,  לפני 8 שנים
מ
עריכה, הרחבה, עדכון, קישורים פנימיים
מ (עריכה, ניסוח)
מ (עריכה, הרחבה, עדכון, קישורים פנימיים)
[[קובץ:Laminar flow.gif|ממוזער|שמאל|במקרה של לוח הנע בזורם, אחת השכבות נעה עם הלוח הנע בעוד שהשכבה הצמודה ללוח נח נותרת סטטית.]]
 
'''זרימה שכבתית''' (נקראת גם '''זרימה למינרית''') מתרחשת כאשר [[זורם]] נע בשכבות מקבילות ללא הפרעה בין השכבות{{הערה|Batchelor, G. (2000). Introduction to Fluid Mechanics }}. זרימה שכבתית מאופיינת כמשטר זרימה מסודר בו הגיאומטריה בלבד מכתיבה את כיוון הזרימה. במהירויות נמוכות הזורם נע ללא ערבוב בשכבות סמוכות אשר מחליקות אחת ביחס לשניה{{הערה| Geankoplis, Christie John (2003). Transport Processes and Separation Process Principles. Prentice Hall Professional Technical Reference }}. לא קיימות מערבולות בשדה הזרימה או זרמים צולבים המאונכים לכיוון הזרימה. בתחום [[מכניקת הזורמים]], זרימה שכבתית מאופיינת בקצב ערבוב נמוך יחסית לזרימה טורבולנטית.
 
==רקע היסטורי==
עבור גיאומטריות שונות ישנו ערך גבול למספר ריינולדס אשר תחתיו הזרימה היא למינרית ומעליו טורבולנטית, ערך גבול זה אינו קבוע ותלוי בפרמטרים שונים כמו חספוס המשטח או הפרעות בשדה הזרימה.
 
'''דוגמא''' : לרוב עבור זרימה בצינור בעל חתך עגול <math> Re>2000</math> מעיד על זרימה טורבולנטית, למרות זאת בניסוי מבוקר על ידי מאמצים לשמור את הזרימה נטולה מהפרעות ושימוש במשטח חלק מאוד הצליחו לשמור על זרימה למינרית עבור <math> Re=100000</math>{{הערה|"Fox, Mcdonald, pritchard (2010). "Introduction to Fluid Mechanics }}
 
==זרימה למינרית וזרימה טורבולנטית - השוואה==
שכבת גבול היא שכבת זורם בסמוך למשטח כלשהו אשר בה השפעות הצמיגות משמעותיות. שכבת הגבול הינה נושא חשוב מאוד ב[[מכניקת הזורמים]] אך גם בתחומים כגון [[מעבר חום]] או חשמל יש שימוש רב לנושא זה. ידע נרחב בנושא שכבת הגבול קריטי להבנה בנושאים רבים: חישוב והבנת גרר על מטוסים/אוניות/מכוניות, מניעת ניתוקי זרימה, קשיחות מכונות בזרימה ועוד.
דוגמא: נבחן את הזרימה על כנף מטוס.שכבת הגבול היא יריעה דקה של אויר מעל משטח הכנף. בעקבות צמיגות האויר, שכבת אויר זאת נוטה להיצמד לכנף. עם התקדמות הכנף דרך האויר, שכבת הגבול זורמת בצורה חלקה על משטח הכנף הבנויה בדומה לקו זרם. במקרה זה הזרימה למינרית ושכבת הגבול נקראת שכבת גבול למינרית. בשנת 1904 הציג לודוויג פרנטל את הרעיון של שכבת גבול למינרית הנוצרת על [[תורת הכנף הדקה|כנף דקה]]{{הערה| Anderson, J.D. (1997). A history of aerodynamics and its impact on flying machines. Cambridge U. Press.}}{{הערה| Rogers, D.F. (1992). Laminar flow analysis. Cambridge U. Press.}}.
 
==מקורות==
{{הערות שוליים}}
1.Batchelor, G. (2000). Introduction to Fluid Mechanics.
 
2.Geankoplis, Christie John (2003). Transport Processes and Separation Process Principles. Prentice Hall Professional Technical Reference. ISBN 0-13-101367-X.
 
3. Noakes, Cath & Sleigh, Andrew (January 2009). "Real Fluids". An Introduction to Fluid Mechanics. University of Leeds.
 
4.Nave, R. (2005). "Laminar Flow". HyperPhysics. Georgia State University.
 
5. "Fox, Mcdonald, pritchard (2010). "Introduction to Fluid Mechanics
 
==קישורים חיצוניים==
*[http://www.youtube.com/watch?v=p08_KlTKP50 סרטון המדגים את סוגי הזרימה שונים]
28

עריכות