19.6
في حركة السوائل في ظل ظروف لزجة ، يتناسب إجهاد القص طرديا مع تشوه السوائل. في السوائل النيوتونية غير القابلة للانضغاط ، يختلف هذا الإجهاد خطيا مع معدل التشوه.
تعتمد الضغوط العادية على معدلات الضغط والتشوه في اتجاهات محددة ، مما يحدد سلوك تدفق السوائل تحت ضغوط مختلفة.
تعمل ضغوط القص بشكل عرضي ، وتصف كيف تنزلق طبقات السوائل المختلفة عبر بعضها البعض ، وتربط الإجهاد بتغيرات السرعة عبر الطبقات.
إن استبدال علاقات الإجهاد هذه في معادلات تفاضلية للحركات يشكل معادلات نافييه-ستوكس ، التي توازن قوى مثل القصور الذاتي والضغط والجاذبية في سائل لزج.
يلتقط مصطلح القصور الذاتي تسارع السائل ، ويوضح كيف يقاوم السائل المتحرك التغيرات المفاجئة في سرعته أو اتجاهه.
تدفع تدرجات الضغط حركة السوائل من مناطق الضغط العالي إلى مناطق الضغط المنخفض ، بينما تمثل المصطلحات اللزجة الاحتكاك الداخلي داخل السائل.
تلتقط كل معادلة اتجاهية القوى الداخلية ، مثل اللزوجة ، والقوى الخارجية ، مثل الجاذبية ، والتي تتنبأ باستجابة السوائل في ظروف مختلفة.
يمكن تبسيط معادلات Navier-Stokes لسيناريوهات التدفق الثابت أو الرقائقي ، مما يسمح بتحليل أبسط في السيناريوهات الخاضعة للرقابة مثل الطبقة الحدودية وتدفقات Couette.
بالنسبة للسوائل النيوتونية غير القابلة للانضغاط، حيث تظل الكثافة ثابتة، ترتبط الإجهادات بعلاقة خطية مع معدل التشوه، والذي يتم تحديده بواسطة الإجهادات…
حقوق الطبع والنشر © 2026 MyJoVE Corporation. جميع الحقوق محفوظة.