Geçiş noktası - Transition point
Alanında akışkan dinamiği bu noktada sınır tabakası ile ilgili değişiklikler laminer için türbülanslı olarak adlandırılan geçiş noktası . Bu geçişin nerede ve nasıl gerçekleştiği, Reynolds sayısına , basınç gradyanına, sese bağlı basınç dalgalanmalarına, yüzey titreşimine, akışın ilk türbülans seviyesine, sınır tabakası emişine, yüzey ısı akışlarına ve yüzey pürüzlülüğüne bağlıdır. Bir sınır tabakanın etkisi türbülans bir artış olan açık sürükleme nedeniyle deri sürtünmesi . Hız arttıkça, üst yüzey geçiş noktası ileriye doğru hareket etme eğilimindedir. Olarak hücum açısı arttıkça, üst yüzey geçiş noktası da ileriye doğru hareket eğilimi gösterir.
Durum
Büyük miktarda faktöre bağlı olduğundan geçiş noktasının kesin konumunu belirlemek zordur. Bununla birlikte, bunu belirli bir doğruluk derecesine kadar tahmin etmek için çeşitli yöntemler mevcuttur. Bu yöntemlerin çoğu, stabilite teorisini kullanarak (laminer) sınır tabakasının stabilitesini analiz etme etrafında döner : laminer bir sınır tabakası, küçük rahatsızlıklar nedeniyle kararsız hale gelebilir ve onu türbülanslı hale getirebilir. Geçiş noktasını bu şekilde değerlendiren böyle bir yöntem e N yöntemidir.
e N yöntemi
E N yöntemi, laminer olduğu düşünülerek, akış üzerine küçük bozulmaları üst üste bindirerek çalışır. Hem orijinal hem de yeni bozulan akışın Navier-Stokes denklemlerini karşıladığı varsayılır . Bu bozulmuş akış doğrusallaştırılabilir ve bir tedirginlik denklemi ile açıklanabilir. Bu denklemin kararsız çözümleri olabilir. Tedirginlik denkleminin kararsız çözümlere sahip olduğu bir rahatsızlığın meydana geldiği bu tür herhangi bir durum kararsız kabul edilebilir ve bu nedenle bir geçiş noktasına yol açabilir. Bu yöntem, analizde her zaman geçerli olmayacak şekilde, sabit bir şekle sahip sınır katmanına paralel bir akış olduğunu varsayar. Yöntem, bununla birlikte, açıklıklı konumda yerel (iç) stabiliteyi belirlemek için kullanılabilir. Yerel bir geçiş meydana gelirse, küresel çerçevede aynı koşullar altında da gerçekleşmelidir. Bu analiz, birden fazla açıklıklı istasyon için tekrarlanabilir. Geçiş noktası bunun meydana geldiği ilk nokta tarafından belirlendiğinden, sadece bunun meydana geldiği ön kenara en yakın nokta aranır.
İki boyutlu bir bozulma akışı fonksiyonu , x- ve y yönlerindeki bozulma hızı bileşenlerinin geldiği şekilde tanımlanabilir . Burada dairesel frekans ω, bozulma akışındaki gerçek ve dalga sayısı α kompleksi olarak alınır. Bu nedenle, bir istikrarsızlık durumunda, artan bir rahatsızlığın olması için dalga sayısının karmaşık kısmının pozitif olması gerekir. Önceki herhangi bir bozulma , x0, ω frekansındaki bozukluğun ilk önce kararsız hale geldiği x'in değeridir (Orr-Sommerfeld denklemi olarak bilinir) tarafından yükseltilecektir . Smith ve Gamberoni ve daha sonra Van Ingen tarafından yapılan deneyler, geçişin amplifikasyon faktörü ( kritik amplifikasyon faktörü olarak ) 9'a eşit olduğunda gerçekleştiğini göstermiştir. Temiz rüzgar tünelleri ve atmosferik türbülans için, kritik amplifikasyon faktörleri bu sırayla 12 ve 4'e eşittir. .
Deneyler, bunun meydana geldiği konumu etkileyen en büyük faktörlerin, kaldırma oluşturan yüzey üzerindeki hız profilinin şekli, Reynolds sayısı ve bozulmaların kendisinin frekansı veya dalga boyu olduğunu göstermiştir.
Bir sınır katmanındaki geçiş noktasının arkasında, ortalama hız ve sürtünme direnci artar.
Referanslar
 |
Bu akışkan dinamiği ile ilgili makale bir taslaktır . Wikipedia'yı genişleterek yardım edebilirsiniz . |