جێگیری زانستی ھێزی شلەمەنیی

لە ئینسایکڵۆپیدیای ئازادی ویکیپیدیاوە
Jump to navigation Jump to search
وێنەیەکی سادەی گوەستنەوە لە لێشاوی جێگیر بۆ لێشاوی شلەژاوا/جێگیر ب/شلەژاو

لەداینەمیکی شلە، جێگیربوونی داینەمیکی ئاو بوارێکە کە شیکردنەوە لە جێگیری و ھەڵمەتی ناجێگیر بوونی ڕژانی شلە دەکات. ئامانجی لێکۆڵینەوەی جێگیربوونی داینەمێکی ئەو ئاوەیە کە بزانن ئایە ڕژانی شلە جێگیرە یان نا جێگیرە ئەگەر ئەم حالەتە ھەبێت چۆن ناجێگیربوون دەبێتە ھۆی کێشکردنی پشێوی دامەزراندنی جێگیر بوونی داینەمێکی ئاو لە ھەردوو حالتی بیردۆزی و تاقیکردنەوە بە تایبەتی لە لایەن(Reynolds, Rayleigh, helm hltoz Kelvinلە سەدەی ١٩ دانراون ئەم دامەزرانانە «ڕێکخراوانە» ئامێری بە سودیان پێ داوە بۆ لێکۆڵینەوە کردنی ((hydro... Stability)). ئەم ئامێرانە پێکەھاتون لە ژمارەی reynold, ھاوکێشەکانی euler و ھاوکێشەکانی navier-stokes لە کاتی لێکۆڵینەوە ڕەوتی جێگیربوون ئەمە بەسوود دەبێت کە لە زۆربەی ڕێبازە سادەکان تێبگەین بۆ نموونە شلەکان کە ناپەسترێنەوە و لینج نییە دەتوانن پاشان زۆرتر گەشەبکەن لە ناو شلە ی ئاوێتە لە سالێ ١٩٨٠ تاکو ئێستا شێوازی ژمارەی) لێکدانەوەی) زیاتر بەکارھاتووە بۆ مۆدێل و وێنەی نموونەیی دروستکردن و شیکردنەوەی ڕژانی شلەی ئاوێتە.

لێشاوی جێگیر و ناجێگیر[دەستکاری]

بۆ ناساندنی نێوان حاڵەتی جیاوازی لێشاوی شلە ھەموو کەسێک دەبێت ڕەچاوی ئەوە بکات چۆن شلەکە وەڵامی (کارلێک کردن) شێواندنی لە بارودۆخی سەرەتایی دەدات. ئەم شێواندنە پەیوەندی دەبێت بە نیشانەکانی ڕێبازەکە و وەک خێرایی و پالەپەستۆ سەر ڕویەکە لەگەڵ چڕی (James clerk max well) باسی شیکردنەوە لەسەر چۆنیەتی لێشاوی شلەی شینە بوو و شیبوو دەکات بەجوانی کاتێک کە گوتی:

کاتێک جیاوازییەکی زۆر زۆر بچووک لە بارودۆخی ئێستا دێتە گۆڕین تەنیا لەبەر بڕێکی زۆر زۆر بچووک لەم بارودۆخە لەکاتی داھاتوو چ لەحاڵەتی پشودان بێت یان لە حاڵەتی جووڵە دەگوترێ کە ئەو جێگیرە بەڵام کاتێک جیاوازی ئێجگار زۆر بچووک لە بارودۆخی ئێستا لەوانەیە ببێتە ھۆی جیاوازییەکی دیاریکراو لە بارودۆخی سیستەمەکە لەکاتی دیاریکراو ئینجا دەگوترێ کە ئەم ناجێگیرە

ئەو بە ئەم مانایە دێت کە بۆ لێشاوی شلەی جێگیر ھەر گۆڕینی زۆر زۆر بچووک کە وەک شێواندن ڕەچاو کرابێت چ کاریگەرییەکی دیار یاخود گرینگ کرابێت لە سەر بارودۆخی سەرەتایی سیستەم نییەو لە دواییدا کز دەبێت و نامێنێت. بۆ ڕەوتەکە کە جێگیر دیارە ئەو بە دڵنیایی جێگیر دەبێت سەبارەت بە ھەر شێواوی یەکی کە ڕەنگە ڕوبدات خاڵ دا دانێین ئەما بە مانای ئەوە دێت کە ھیچ شێوەیەکی پشێوی بۆ ئەو نییە کە نا جێگیرە

لھ لایەکی تر بۆ ڕەوتی نا جێگیر ھەر گۆڕانکارییەک ھەندێک کاریگەری دەبێت لەسەر بارودۆخی ڕێبازەکە بۆ ئەوەی گەشە بکات بە زۆری و بە فراوانی لە ئەم ڕێگایە کە سیستەمەکە بەرە بەرە دوور دەکەوێتەوە لە بارودۆخی سەرەتایی و ھەرگیز نا گەڕێتەوە بۆ ئەو حاڵەتە. ئەمە بە مانای ئەوە دێت کە بە لایەنی کەمەوە جۆرێکی پشێوی ھەیە سەبارەت بەو ڕەوتە کە نا جێگیرە و ئەم پشێویە لە ئەنجامدا لە شێوەی ھاوسەنگی ھێز تێکدەدات.

دیاریکردن و جێگیری ڕەوتەکە[دەستکاری]

ژمارەی ڕینۆڵد

ئامێرێکی گرنگە بە کار دێت بۆ دیاریکردنی جێگیربوونی ڕەوتی ڕۆیشتنی ئاو ناسراوە بە ژمارەی ڕینۆڵد، یەکەم جارgorge gabriel strokes ئەم بیرۆکەیەی پێشکەشکرد لە سەرەتای دەستپێکردنی ساڵی ١٨٥٠ osbon Reynolds پێکەوە کارکردن لەگەڵ کە زیاتر بیرۆکەکەی گەشەپێدا لە سەرەتای ساڵی ١٨٨٠کان، ئەم ژمارەیە سادەیە ڕێژەی ماوەی بارنەگۆڕو ماوەی لینجی پێشکەشدەکات. لە ڕووی فیزیایی ئەم ژمارەیە ئەم ژمارەیە ڕێژەی ئەو ھێزانەیە کە دەبێ بدرێنە ھێزی شلەکە. ماوەی نەگۆڕو ھێزەکان کە بەرزدەبنەوە لە جوڵانەوەی ھەڵسەنگێنراو لە چینەکانی جیاوازی شلەکە…(ماوەی لینجی). ھاوکێشەکە بەم شێوەیە:

Re=(سستی)/لینجی=(Ꝭu^2)/(μu/L)=ꝬuL/μ=uL/v

کاتێک

Ꝭ =چڕی

u=خێرایی لێشاوی شلگاز

M= ڕێژەی بەرگری شلە بە بڕینی ڕۆیشتنی شلە دەپێورێت لینجی و خەستی دینامێکی شلە

L=درێژی تایبەت

V=لینجی جووڵانەوە =μ/Ꝭ ڕێژەی لینجی جوڵانەوەیە بە چڕی شلەکە پێوانە دەکات

یەکێک لە بەکارھێنانی بە سوودی ژمارەی ڕینۆڵدز ئەوەیە کە دیاریدەکات (دەتوانیت خاڵەپچڕاوەکان ئامادە بکات) کە ڕەوتەکە چڕیان جێگیرە یان نا جێگیرە و ئەو بڕە تایبەتە بە ژمارە ڕینۆڵدزی قەیرانی ناسراو بە نیشان دەدرێتەوە. ئەگەر ژمارەی ڕینۆڵدز زیاد بکرێت ئەو زۆربونی شێواوی کە دەبێتە ھۆی ناجێگیربوون بچوکتر، ئەگەر ژمارەی ڕینۆڵدزی بەرزبێت ئەوا ڕۆیشتنی شلە ناجێگیر دەبێت. بەرزبوونی ژمارەی ڕینۆڵدز لە چەند ڕێگا لەوانەیە بەرھەم ھێنرا بێت بۆ نموونە ئەگەر (𝞵) بڕێکی کەم بێت یان ئەگەر(Ꝭ، u) بڕەکەیان بەرزبێت. کەواتە ناجێگیری یەکسەر بەرزدەبێتەوە و ڕەوتەکە ناجێگیر یان شێواو دەبێت

ھاوکێشەی نەڤیر ستۆک و ھاوکێشەی بەردەوام[دەستکاری]

تاوەکو بە شیکردنەوە جێگیربوونی ڕۆیشتنی شلە بدۆزینەوە ئەمە بە سوود دەبێت ئەگەر تێبینی ئەوە بکەین کە جێگیربوونی زانستی ھێزی شلەمەنی یەکان زۆر شتی ھاوبەشی ھەیە لەگەڵ جێگیربوون لە بوارەکانی تر وەک مگنتو ھایدرۆدینامیک، فیزیای پلازما (جۆرە گازێکە ژمارەی ئایون و ئەلیکتڕۆنەکانی ئەوەندەی یەکترن) و حاڵەتی لاستیکی. ئەگەر چی فیزیا بابەتی جیاوازی ھەیە بەڵام ئەم بیرکاری و تەکنیکانە کە بەکاردێت وەک یەکن

کاتێک

u=خێرایی شلە

Po=پەستانی شلە

b=ھێزی پارچە تەنێک کە کەریگەری دەخاتە سەر ھێزی کێشکردنی شلە

v=لینجی جوولەیی

∇=(Ә/ӘX,Ә/ӘY,Ә/ӘZ)

ئەوە ∇ لێرە بەکاردێت وەک بەکارھێنەرێک کە کاردەکەتە سەر خێرایی کە کەوتۆتە دەستە چەپی ھەوکێشەکە وە دواتر کار دەکاتە سەر پەستان کا دەکەوێتە دەستە ڕاستی ھاوکێشەکە

تەواوی ھاوکێشەکەش بەم جۆرەیە:

DꝬ/Dt+Ꝭ∇.u=٠

کاتێک

DꝬ/Dt= چری داتاشراوی ماددە

ئەوە∇ دوبارە بەکاردێت وەک ئیشکەرێک لەسەر U وە ئەوە لادانی پێ دە دۆزریتەوە لە خێرایی

بەڵام ئەگەر شلەکە نەپەستێورابوو، کە ئەوە بە واتای ئەوە دێت کە چری نەگۆڕە، کەواتە DꝬ/Dt=٠ وە لێرەوە

∇.u=٠

لێشاو نەپەسترێودراوە لەرە دا بە باشترین شێوە وە کەریگەری خستراوەتە سەر زۆربەی شلەکان کە گەشت دەکەن بە زۆرترین خێرایی. وە ئەو پێشبینی کردنە یارمەتی دەر دەبێت بۆ سادەکردنی ھاوکێشەی Navier–Stokes بۆ ھاوکێشەی جیاواز، وەک ھاوکێشەی Euler. کە ئەوە ئاسانترە بۆ ئیشکردن لەگەڵی.

ھاوکێشەی Euler[دەستکاری]

ئەگەر لە یەک تێرامان لێشاو، ئەوە لە کاتێک ھێزی لینجی بچوک بوو وە لەو کاتە دا پشتگوێ دەخرێت

لەم ژماردنە دا دەگەین بە ھاوکێشەی Euler

Әu/Әt+(u. ∇)u=-∇po

لەگەڵ ئەوەشدا لەم حاڵەتە وا پێشبینی دەکرێت کە ئەو شلەیە وە ئەو ھەڵبژاردەیە بۆ لێشاو کە ئەوا سنورەکەیە. پەستان سنئرەکەیە چونکە ھەندێک لینجی لە چینی لینجی ناتوانرێت ئیھمال بکرێت وە دەگەرێتەوە دواوە بۆ ھاوکێشەی Navier–Stokes. دۆزینەوەی شیکارێک بۆ ئەم ھاوکێشانە لە ژێر بارودۆخی جیاواز وە دۆزینەوەی جێگیری لە ڕێسای بنچینەی سەرەکی لە دۆزینەوەی جێگیری لێشاوی شلە کە خۆی.

بۆ ئەوەی بڕیار بدەین کەوا شەپۆڵەکە جێگیرە یان ناجێگیرە پێویستە زۆربەی جار ڕێگەی {linear stability analysis}بەکار بھێنین. لەم جۆرە شیکردنەوەیە شیکار کردنی ھاوکێشەکان سنورەکان دەبێت ھێڵکاریان بۆ بکرێت. ئەمەش بەندە لەسەر ئەم ڕاستییەیی کەوا وشەی {stable}یان {unstable}بەندە لەسەر ئەم تێکچونە بێ کۆتاییەی کە ھەیە. بۆ ئەم جۆرە شڵە ژانەکە کاری گونجاوە ئەگەر وایی دابنێیین کە شڵەژانەکە لە شەپۆڵ جیاواز لە درێژی گەشە دەکات بە سەر بەخۆیی ھاوکئشەیی بێ ھێڵکاری ڕێگە بە شڵەژانی درێژە شەپۆڵی جۆراو جۆر دەدات بۆ ئەوەیی کار تێبکەن.

شیکردنەوەی جێگیری لێشاو[دەستکاری]

بیردۆزی دووانە

بیردۆزی دووانە:

گریمانەی{ bifurcation}ڕێگایەکی بەسوودە بۆ خوێندنەوەیی جێگیری شەپۆڵ دراو لەگەڵ ئەم گۆڕانکاریانەی کە ڕوودەدەن پەبکەری نیفاپ کە دراوە {tlydrodynamic stability}زینجیرەیەکە لە ھاوکێشەیی جیاواز وە ھاوسەنگ کردنیان.{bifurcation}ڕوو دەدات کاتێک گۆڕانکاری بچووک لە{parametres}سیستەمەکە دەبنە ھۆی گۆڕانکاری لە سیفەتەکان و ھەڵسن و کەوتەکان ئەو{parametres} کەوا دەگۆڕێت لە حاڵەتی {hydrodynamic}کە جێگیرە پێیی دەگۆڕێت ژمارەی {Reynolds}. دەکرێت پیشان بدرێت کەوا ڕوودانی {bifurcations}دەکەوێتە ناو ھێڵی ڕوودانی ناجێگیری.

ئەزمونگەو ھالسەنگاندنی ئەزمونی

تاقی کردنەوەکان لە تاقیگە ڕێگایەکی زۆر بەسودە بۆ ئەوەی زانیاری بەدەست بێنێت دەربارەی ئەولێشاوەی کە دراوە. بەبێ بەکارھێنانی تەکنیکی بیرکاری ھەندێک جار بەشێوەیەکی فیزیایی گۆڕانکارییەکان لە لێشاو دەبینرێت بە تێپەڕبوونی کات وەک ڕێگایەکی ژمارەیی بەسودە یان وەک ھەر دۆزینەوەیەک لەو تاقی کردنەوانە دەکرێت بگەرێتەوە بۆ ئەو سەیرکردنەیی کە ھێڵی لە ژێر دراوە. شیکردنەوەیی تاقی کردنەوەکان زۆر بە سوودن لەبەر ئەوەیی ڕێگە بەکەسێک دەدات کە جیاوازی بکات لە بەڕێوە بردنی {parametrs}زۆر بە ئاسانی و کاریگەرییەکانی بە ئاسانی دەبیندرێت.

کاتێک کە باسی سەیرکردنێکی ئاڵۆز دەکەین لە بیرکاری بۆ نموونە سەیری {bifurcation}وە ھەروەھا سەیری ھەفتانەی {nonelinear}، بەشێوەیەکی سەیر ژمارەی شیکارکراوان ئەم جۆرە کێشانە زۆر قورس دەبن وە کات لەدەست دەدەن، بەڵام بە یارمەتی کۆمپیتەرەکان لە ئەم پڕۆسەیە ئاسانتر و خێراتر دەبێت. لە ساڵی{١٩٨٠}کانەوە شیکردنەوە بە کۆمپیوتەر زۆر بەسوود بووە چاکبوونی {algorithms}بۆ نموونە {navier-stokes equation}مانایی ئەوەیە ئەمانە دەتواندرێت ببەسترێنەوە بە زۆر بە لێھاتوانە بۆ زۆر جۆری جیاواز لەلێشاو.{

جێبەجێکردنەکان[دەستکاری]

شلەژاوی کلڤن - ھیلم ھۆلتز[دەستکاری]

ئەم وێنەیە گیراوە لە{san fran cisco}کە شەپۆڵەکانی دەریا نیشان دەدات وەک نموونەیەک لە پەیوەندی ھەیە بەy} کە لە ھەور دروست بوون .

kelvin -tlelmholthz(KH)in stabilitly}بەر نامەیەکە لە جێگیر بوونی {hydrodynamic}کە دەتوانرێت لەسروشتداببینرێت. ێەمە ڕوودەدات کاتێک دوو شەپۆڵ ھەڵدەکەن لە {velocity}شەپۆڵەکان دەبێتە ھۆی{shear velocity}

جیاوازی لە خێرایی شەبەنگ دەبێتە لێکجیابونەوەیی شلەکان لە ڕووی جیابوونەوەی دوو دڵۆپەدا لە یەک بەرگە زەوی خێرایی شلەیەک جوڵەی دەبێتە پاڵەپەستۆیەک بۆ ئەوانی تر دەبەستێتەوە ئەگەر گەورەتر بێ پەستانەوەیی بەرگەی خاکەکە دەرئەنجامێک لە ئەنجامدا توانایی نیشان دەدات لە درێژی ھەردوو دیوارەکە جوڵەکەی دەبێتە دەرھاوێشتن زنجیرەیەک شەپۆڵاوی دەریاکان کار تێکەرێکن بۆ کێڵڤین -ھێڵم ھۆڵتس لەکاتێک دا شەپۆڵەکان سروشتی نموونەیەکن بۆ (ڤۆر تێکس) کاتێک شلەکان بە چەقی تەنکدا ھەڵکشان و داکشان دەکەن

دەکرێت ببینرێت ناجێگیری Helmholtzـkelvin لە بەرگە ھەوای ھەسارەکان وەکو زوحل و موشتەری، بۆ نموونە گێژەڵۆگەی خاڵە سوورە زەبەلاحەکە. لەو بەرگە ھەوایەکە دەوری خاڵە سوورە زەبەلاحەکەیداوە، لەوێندەر گەورەترین نموونەیە بۆ KHI کەناسراوە وە دەبێتە ھۆی ھێزی بڕینی ناوبەست چینە جیاوازەکانی بەرگەھەوای موشتەری. چەندەھا وێنە گیراوە کە دەتوانیت تایبەتمەندییەکان شەپۆڵی دەریا ببینیت بەشێوەیەکی ڕوون. لە ٤ جؤری برینی چینی بینراوی یان پێزاندراوی ئاووھەوا

مانگی دەستکرد سوودی دەبێت بۆ پێوانەکردنی نا ئارامی و خێرایی با

لە سەر شوێنە ئاوییەکان گەورەکان، بۆ نموونە دەریا و زەریاکان شەپۆلەکان دروست بە ھۆی باوھ کە ئاوەکە دەبرێت لە کاتی شەپۆل و لە دەوروبەری ھەوا

کۆمپیوتەرەکان لە ناو مانگی دەستکردەکان نارێکی دەریاکان دیاری دەکەن بە پێوانی بەرزی شەپۆلەکان ئەمە ئەنجام دەدرێت بە ھۆی بەکارھێنانی ڕادار

لەو شوێنەی ھێمای ڕادیۆی دەنێردرێت بۆ ڕووی زەوی و ڕەنگدانەوەی درۆست دەکات و شەپۆڵ تۆماردەکات"دەناسرێت بە "کاتی فرینەکە"

بە ھۆی کەشناسەکانەوە ئێمە دەتوانین بزانین دەربارەی جوولەی ھەورەکان و پێش بینی کردنی ناسەقامگیری ھەوا لە نزیک ئێمە

شلەژاوی Rayleigh-Toylor[دەستکاری]

ئەوە مۆدێلی ٢د ی ڕەیل تۆیلەرە (Rayleigh-Toylor)بە شڵەژاوی ڕوودەدات لە نێوان دوو جۆر شلە لە مۆدێلی شلە سوورەکە لەسەرەتادا و لە سەرەوە لەدواییدا لە خوارەوە. کە بەواتای ئەوە دێت چڕی شلەکە زیاد دەکات وە شلە شینەکە بەواتای ئەوە دێت کەوا چڕی کەمی ھەیە

جۆرێکی ترە لە جێبەجێکردنەکانی جێگیری زانستی ھێزی شلەمەنی یەکان وە ھەروەھا ڕوودەدات لە نێوان دوو شلە. بەڵام لە ئێستادا چڕی شلەکان جیاوازن بە جیاوازی چڕییەکەیان ھەردوو شلەکە ھەوڵی کەمبوونی چڕییان دەدەن. کەمبوونی ئەم تێکەڵاویانە ماتەوزەی شلە ئەوەدەکات بە ھەوڵدانی خستنە سەری ھێز بۆ سەرەوە. ھەروەھا زۆری چڕی شلە ھەوڵدەدات ھێزێک دروستدەکات بەرەو خوارەوە. لەبەر ئەوە دوو ئەگەر ھەیە: ئەگەر شلە سوکەکە لەسەرەوە بوو ئەوا پێی دەگوترێت جێگیر بەڵام ئەگەر شلە کێش گرانەکە لەسەرەوە بوو ئەوا یەکسانبوونی سیستەمەکە ناجێگیرە لە ھەر شڵەژانێک لەسەر ڕووەکە. ئەگەر ئەوەش ئەوە بێت کە بچووکەکەیە ئەوا ھەردوو شلەکە تێکەڵ یەک دەبن. بەشێکی شلە کێش گرانەکە شوێنی دەگۆڕێت بۆ خوارەوە بە قەبارەیەکی یەکسان بەرامبەر بەو شلە کێش سووکەی کە لە سەرەوەیە. لەبەرئەوە ماتە وزە لە ئێستادا نزمترە لە دۆخی سەرەتایی شڵەژان زیاد دەکات وە دەبێت بە لێشاوی شڵەژاو ھاوبەشی دەکات لەگەڵ Rayleigh-Toylor

دیاردەی گەرمی دەتوانرێت ببینرێت لە(interstellar gas) ھەروەک لە(crab nebula). پاڵدەنێتە دەرەوەی (galactic plane) و لە ناوچەیەکی موگناتیس و (cosmic rays) دواتر دەبنە (Rayleigh taylor) نەگۆڕە ئەگەر تەوژمەکان تێپەڕن بە شێوەیەکی ئاسایی. ئەو نەگۆڕانە زیاتر ئەوە شیدەکەنەوە کە (mushroom cloud) کە شێوەی ئەو پڕۆسەیە ھەروەک کاردانەوەی ھەر وەک کاردانەوەی ڤوڵکانەکان و دەرھاوێشکەی بۆمبییەکانە.

(Raye light. toylor) کاریگەری لە سەر کەش و ھەوای زەوی ھەیە. بایەکان لەو ئاڕاستەیەوە دێن کەپێیدەگوترێ زەوی سەوەز و ناوچەی بەستەڵەک دەبنە ھۆکاری ھەڵم بوونی سەر ڕووی دەریایەکان تێپەڕ دەکات ئاستی سەر ڕووی دەریایەکان تێپەڕ دەکات ئاستی سوێری دەریا زیاد دەکات لەنزیک ڕووی دەریایدا و وایلێدەکات ئاوەکەی سەرەوە چڕ ببێتەوە. ئینجا دروست دەبن