سیال

در فیزیک، شاره^[۱] یا سَیّال (انگلیسی: Fluid)، مایع، گاز یا هر ماده‌ای است که در اثر تنش برشی هر چند کوچک، پیوسته تغییر شکل دهد و تا زمانی که نیروی برشی به آن وارد می‌شود، به تغییر شکل ادامه دهد.

سیالها ویژگی روان‌شدن دارند و بر خلاف جامدات در برابر تغییر شکل مقاومت نمی‌کنند. یکی دیگر از ویژگی‌ها یسیالها، چسبندگی یا وَکشسانی (English: Viscosity) آنهاست. وَکشسانی عامل پیوستگی ذرات سیال است. هر چقدر سیالی چسبنده‌تر باشد، ویژگی‌های سیالگونه آن کمتر است. (مانند عسل)

انواع سیالها

سیالها به سیال نیوتنی و غیرنیوتنی تقسیم‌ می‌شوند.

سیال غیرنیوتنی (به انگلیسی: Non-Newtonian fluid)، سیالی است که گرانروی آن با نرخ کرنش وارد بر آن تغییر می‌کند. در نتیجه چنین سیالاتی فاقد گرانروی معین هستند. مانند: صابون‌های مایع و لوازم آرایشی، غذاهایی مانند کره، پنیر، مربا، کچاپ، مایونز، سوپ و ماست، مواد طبیعی مانند ماگما، گدازه، آدامس و عصارها مانند عصارهٔ وانیل، سیالات بیولوژیکی مانند خون، بزاق و مایع سینوویال (مایع مفصلی)، امولسیون مانند سس مایونز و برخی از انواع دیسیرسیون.
سیال نیوتنی سیالی است که در آن تنش‌های چسبناک ناشی از جریان آن در هر نقطه به‌طور خطی با نرخ کرنش موضعی همبستگی دارد. تنش‌ها متناسب با سرعت تغییر در بردار سرعت سیال تغییر می‌کند.^[۲]^[۳]^[۴]^[۵] مثالی قابل درک از این نوع سیالات عسل است. اگر عسل برای مدت طولانی استفاده نشود گرانروی آن افزایش یافته و عسل سفت می‌شود. اما اگر در مدت زمان مناسبی به هم زده شود، روان شده و گرانروی آن کاهش می‌یابد.

مکانیک سیالات

مکانیک سیالات به بررسی رفتار و واکنش‌ سیال در اثر نیروها می‌پردازد. به‌طور کلی سیالات در دو حالت استاتیک و دینامیک بررسیده‌می‌شوند.

دینامیک سیالات با معادلات ناویه-استوکس توصیف می‌شود. این معادلات، دستگاهی از معادلات دیفرانسیل پاره‌ای است که از قانون‌های زیر به‌دست آمده‌اند:

پیوستگی (بقای ماده)
پایستگی تکانه خطی
پایستگی تکانه زاویه‌ای
پایستگی انرژی

جستارهای وابسته

منابع

[۱]
«شاره» [فیزیک‌] هم‌ارزِ «fluid»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. جواد میرشکاری، ویراستار. دفتر دوم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۶۴-۷۵۳۱-۳۷-۰ (ذیل سرواژهٔ شاره)
[۲]
Panton, Ronald L. (2013). Incompressible Flow (Fourth ed.). Hoboken: John Wiley & Sons. p. 114. ISBN 978-1-118-01343-4.
[۳]
Batchelor, G. K. (2000) [1967]. An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge Mathematical Library series, Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-66396-0.
[۴]
Kundu, P.; Cohen, I. Fluid Mechanics. p. (page needed).
[۵]
Kirby, B. J. (2010). Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-11903-0. Archived from the original on 28 April 2019. Retrieved 28 December 2023 – via kirbyresearch.com.

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا. «fluid». در دانشنامهٔ ویکی‌پدیای انگلیسی، بازبینی‌شده در ۱۲ فوریه ۲۰۱۶.

این یک مقالهٔ خرد مهندسی مکانیک است. می‌توانید با گسترش آن به ویکی‌پدیا کمک کنید.

[1] [۱]
«شاره» [فیزیک‌] هم‌ارزِ «fluid»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. جواد میرشکاری، ویراستار. دفتر دوم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۶۴-۷۵۳۱-۳۷-۰ (ذیل سرواژهٔ شاره)

[2] [۲]
Panton, Ronald L. (2013). Incompressible Flow (Fourth ed.). Hoboken: John Wiley & Sons. p. 114. ISBN 978-1-118-01343-4.

[Batchelor-3] [۳]
Batchelor, G. K. (2000) [1967]. An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge Mathematical Library series, Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-66396-0.

[Kundu-4] [۴]
Kundu, P.; Cohen, I. Fluid Mechanics. p. (page needed).

[Kirby-5] [۵]
Kirby, B. J. (2010). Micro- and Nanoscale Fluid Mechanics: Transport in Microfluidic Devices. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-11903-0. Archived from the original on 28 April 2019. Retrieved 28 December 2023 – via kirbyresearch.com.

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]