கொந்தளிப்பு ஓட்டம்

பாய்ம இயக்கவியலில், கொந்தளிப்பு அல்லது கொந்தளிப்பு ஓட்டம் (வரிச்சீரற்ற ஓட்டம், turbulence) என்பது குழப்பமான மற்றும் வாய்ப்பியற் பண்பு மாற்றங்களால் பண்பாயப்படுகிறது. இது குறை உந்தப் பரவல், அதி உந்தச் சலனம், மற்றும் கால-வெளியில் அழுத்தம் மற்றும் திசைவேகம் ஆகியவற்றின் சடுதியான மாற்றங்களை உள்ளடக்கியது. நோபல் பரிசு பெற்ற ரிச்சர்டு ஃபெயின்மான் என்பாரின் கூற்றுப்படி, கொந்தளிப்பானது இன்னும் தீர்க்கப்படாத முக்கியமான செவ்வியல் இயற்பியல் புதிராகும்.^[1] பாய்ம மூலக்கூறுகளின் பிசுக்குமையினால் பாய்வின் இயக்க ஆற்றல் மெதுவாகக் குறைந்து முற்றிலும் அற்றுப் போனால் அது வரிச்சீர் ஓட்டம் எனப்படும். பரிமாணமற்ற எண்ணான ரெனால்ட்ஸ் எண்ணை (Re) கொந்தளிப்புடன் தொடர்புபடுத்துமாறு தீர்க்கமான கொள்கை/கோட்பாடுகள் ஏதும் இன்னும் வடிவமைக்கப்படவில்லையெனினும், ரெனால்ட்ஸ் எண் 100000-க்கு அதிகமான பாய்வுகள் கொந்தளிப்புப் பாய்வுகளாக உள்ளன; அதற்குக் குறைவான ரெனால்ட்ஸ் எண் கொண்ட பாய்வுகள் பெரும்பாலும் வரிச்சீர் ஓட்டங்களாக இருக்கின்றன. பாய்சுவல் ஓட்டத்தில், உதாரணமாக, ரெனால்ட்ஸ் எண் 2040-க்கு மேலாகவே நீடித்து நிலைக்கும் கொந்தளிப்புப் பாய்வை உருவாக்கலாம்;^[2] மேலும், பொதுவாக 3000 வரையிலான ரெனால்ட்ஸ் எண் வரை வரிச்சீர் ஓட்டமும் கொந்தளிப்பு ஓட்டமும் ஊடாடி இருக்கும். கொந்தளிப்பு ஓட்டத்தில், வெவ்வேறு அளவிலான நிலையா சுழிப்புகள் உருவாகி ஒன்றோடொன்று இடைவினைபுரியும். மேலும், எல்லைப்படலத்தால் உருவாகும் இழுவையும் அதிகரிக்கிறது. எல்லைப்படல பாய்வுப் பிரிவின் கட்டமைப்பும் அமைவிடமும் அடிக்கடி மாறுகின்றன, அதனால் இழுவைக் குறைவும் சில நேரங்களில் ஏற்படுகிறது. வரிச்சீர் ஓட்டத்திலிருந்து கொந்தளிப்பு ஓட்டத்திற்கு பாய்வு மாற்றமானது ரெனால்ட்ஸ் எண்ணால் கட்டுப்படுத்தப்படவில்லையெனினும், திடப்பொருளின் அளவு அதிகரிக்கப்பட்டாலோ, பாய்மத்தின் பிசுக்குமை குறைக்கப்பட்டாலோ, அல்லது பாய்மத்தின் அடர்த்தி அதிகரிக்கப்பட்டாலோ அவ்வகையான பாய்வு மாற்றம் மீண்டும் ஏற்படுகிறது.

குறிப்புதவிகள்

[1]
"Turbulence theory gets a bit choppy". USA Today. September 10, 2006. http://www.usatoday.com/tech/science/columnist/vergano/2006-09-10-turbulence_x.htm.
[2]
Avila, K.; D. Moxey, A. de Lozar, M. Avila, D. Barkley, B. Hof (July 2011). "The Onset of Turbulence in Pipe Flow". Science 333 (6039): 192–196. doi:10.1126/science.1203223. Bibcode: 2011Sci...333..192A. http://www.sciencemag.org/content/333/6039/192.

மேலும் படிக்க

பொதுவானவை

G Falkovich and K.R. Sreenivasan. Lessons from hydrodynamic turbulence, Physics Today, vol. 59, no. 4, pages 43–49 (April 2006).
U. Frisch. Turbulence: The Legacy of A. N. Kolmogorov. Cambridge University Press, 1995.
P. A. Davidson. Turbulence - An Introduction for Scientists and Engineers. Oxford University Press, 2004.
J. Cardy, G. Falkovich and K. Gawedzki (2008) Non-equilibrium statistical mechanics and turbulence. Cambridge University Press
G Falkovich. Fluid Mechanics (A short course for physicists). Cambridge University Press, 2011.
P. A. Durbin and B. A. Pettersson Reif. Statistical Theory and Modeling for Turbulent Flows. Johns Wiley & Sons, 2001.
T. Bohr, M.H. Jensen, G. Paladin and A.Vulpiani. Dynamical Systems Approach to Turbulence, Cambridge University Press, 1998.

ஆதார அறிவியல் ஆராய்ச்சிக் கட்டுரைகள் மற்றும் செவ்வியல் தனிக்கட்டுரைகள்

Andrey Nikolaevich Kolmogorov (1941). "The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds numbers". Proceedings of the USSR Academy of Sciences 30: 299–303. (உருசிய மொழியில்), translated into English by Kolmogorov, Andrey Nikolaevich (July 8, 1991). "The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds numbers". Proceedings of the Royal Society of London, Series A: Mathematical and Physical Sciences 434 (1991): 9–13. doi:10.1098/rspa.1991.0075. Bibcode: 1991RSPSA.434....9K.
Andrey Nikolaevich Kolmogorov (1941). "Dissipation of Energy in the Locally Isotropic Turbulence". Proceedings of the USSR Academy of Sciences 32: 16–18. (உருசிய மொழியில்), translated into English by Kolmogorov, Andrey Nikolaevich (July 8, 1991). "The local structure of turbulence in incompressible viscous fluid for very large Reynolds numbers". Proceedings of the Royal Society of London, Series A: Mathematical and Physical Sciences 434 (1980): 15–17. doi:10.1098/rspa.1991.0076. Bibcode: 1991RSPSA.434...15K.
G. K. Batchelor, The theory of homogeneous turbulence. Cambridge University Press, 1953.

வெளியிணைப்புகள்

Center for Turbulence Research பரணிடப்பட்டது 2007-01-24 at the வந்தவழி இயந்திரம், Stanford University
Scientific American article பரணிடப்பட்டது 2008-05-13 at the வந்தவழி இயந்திரம்
Air Turbulence Forecast
international CFD database iCFDdatabase பரணிடப்பட்டது 2008-02-01 at the வந்தவழி இயந்திரம்
யூடியூபில் Turbulent flow in a pipe
Fluid Mechanics website with movies, Q&A, etc

[1] [1]
"Turbulence theory gets a bit choppy". USA Today. September 10, 2006. http://www.usatoday.com/tech/science/columnist/vergano/2006-09-10-turbulence_x.htm.

[Recrit-2] [2]
Avila, K.; D. Moxey, A. de Lozar, M. Avila, D. Barkley, B. Hof (July 2011). "The Onset of Turbulence in Pipe Flow". Science 333 (6039): 192–196. doi:10.1126/science.1203223. Bibcode: 2011Sci...333..192A. http://www.sciencemag.org/content/333/6039/192.

[1]

[2]