Турбуленттілік

Турбуленттілік – сұйықтықтың соңғы массасының газ молекулаларына ұқсас ретсіз, бей-берекет, әр түрлі бағытта қозғалуы. Турбулентті қозғалыс кезінде сұйықтықтың бөлшектері өзара араласып, ағынның кез келген нүктесіндегі жылдамдық үнемі белгілі бір орташа мәннің айналасында және оның бағыты, шамасы бойынша да өзгеріп отырады. Бұл құбылыс — жылдамдық лүпілі, яғни турбуленттілік қозғалысының шын мәніндегі бірқалыпсыз қозғалысы, өйткені оның жылдамдығы үздіксіз әрі үнемі уақыт бойынша ешбір зандылыққа бағынбай өзгеріп отырады. Қарастырылып отырған уақыт мезгіліндегі турбуленттік ағыс механизмі күрделі жылдамдықтың мұндай ретсіз өзгеруі ағындының бір нүктесінен екінші нүктесіне көшу кезінде де байқалады. Турбуленттік ағыстағы сұйық — бөлшектерінің қарқынды араласуы және сұйық бөлшектері қозғалыс траекториясының күрделілігімен түсіндіріледі. Сол қозғалыс үстінде олар ағынның бағытынан күрделі траектория бойынша ауытқып отырады. Жьлдамдық пен қысым лүпілі, яғни ағынның әр нүктесінде болып отыратын үздіксіз өзгеріс сұйықтықтың турбуленттілік қозғалысының өзіне тән ерекшелігі ретінде түсіндіріледі. Бұл лүпілдер белгілі бір мөлшерде кездейсоқ сипатқа ие. Жылдамдықтың лүпілдік өзгерісін оның бағыты бойынша өзгеріп отыратын нүктенің уақыт бойынша орташаланған жылдамдығына үстеме ретінде қарастыруға болады. Лүпілдік қозғалыс сұйықтардың іргелес қабаттарының араласуын немесе турбулентті араласу проңесін тудырады. Турбуленттілік лүпіл жиілігі бойынша ажыратылады:

1) жиілігі төмен лүпілдер сызықтық өлшемі ағын тереңдігімен бірдей немесе одан да артық турбуленттік ағынмен қозғалатын анағұрлым ірі құйындар туғызады;

2) жиілігі жоғары лүпілдер кіші құйындардың таралуына байланысты, соңғысы ірі құйындардың ішінде болады және олардың арасындағы бос кеңістікті толықтырады.

Егер ағынның барлық нүктелеріндегі жылдамдық өрісінің орташаланған барлық сипаттамалары бірдей болса, онда турбуленттілік ағыс біртекті деп аталады. Басқаша айтқанда, біртекті турбуленттілік ағыс барлық нүктелердің бірдей жағдайда болуымен сипатталады. Егер жылдамдықтар арасындағы корреляция коэффициенті координатор жүйесін кез келген бағытқа бұрған кезде де өз мәнін сақтап қалатын болса, онда турбуленттілік ағыс изотронды деп аталады. Изотронды турбуленттілік ағыс әр түрлі бағыттардың тепе-тендігімен әрі басым бағыттардың жоқтығымен сипатталады. Сұйықтықтың турбулентті қозғалысы кезінде ағын мынадай екі аймақпен сипатталады:

1) меншікті турбулентті режім;

2) үйкеліс күшінің қатысуымен құйын тудырып, ағынның барлық қабатына таралатын, қабырғаға тікелей жанасатын шекаралық аймақ.

Шекаралық аймақты турбуленттік қозғалысқа рейнольде санының ықтимал мәнінде жүзеге асырады.

Дереккөздер

1. Қазақ тілі терминдерінің салалық ғылыми түсіндірме сөздігі. Су шарушылығы. – Алматы, Мектеп, 2002.