Hava axını nədir və onunla əlaqəli əsas anlayışlar hansılardır

2024 Müəllif: Henry Conors | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-02-12 03:45

Havanı çoxlu sayda molekulların birləşməsi kimi nəzərdən keçirərkən onu davamlı mühit adlandırmaq olar. Onda ayrı-ayrı hissəciklər bir-biri ilə təmasda ola bilər. Bu nümayəndəlik havanın öyrənilməsi üsullarını əhəmiyyətli dərəcədə sadələşdirməyə imkan verir. Aerodinamikada hərəkətin tərsinə çevrilməsi kimi bir şey var ki, bu da külək tunelləri üçün təcrübələr sahəsində və hava axını anlayışından istifadə edilən nəzəri tədqiqatlarda geniş istifadə olunur.

Aerodinamikanın vacib konsepsiyası

Hərəkətin tərsinə çevrilmə prinsipinə əsasən, cismin stasionar mühitdə hərəkətini nəzərə almaq əvəzinə, mühitin gedişatını hərəkətsiz cismə münasibətdə nəzərdən keçirə bilərik.

Tərs hərəkətdə baş verən maneəsiz axının sürəti cismin özünün hərəkətsiz havadakı sürətinə bərabərdir.

Sakin havada hərəkət edən cisim üçün aerodinamik qüvvələr stasionarla eyni olacaqhava axınına məruz qalan (statik) bədən. Bu qayda bədənin havaya nisbətdə sürətinin eyni olması şərtilə işləyir.

Hava axını nədir və onun əsas anlayışları nələrdir

Qaz və ya maye hissəciklərin hərəkətini öyrənmək üçün müxtəlif üsullar mövcuddur. Onlardan birində nizamlamalar araşdırılır. Bu üsulla ayrı-ayrı hissəciklərin hərəkəti zamanın müəyyən bir nöqtəsində fəzanın müəyyən bir nöqtəsində nəzərə alınmalıdır. Təsadüfi hərəkət edən hissəciklərin istiqamətləndirilmiş hərəkəti hava axınıdır (aerodinamikada geniş istifadə olunan anlayış).

Hava axınının hərəkəti, tutduğu fəzanın hər hansı bir nöqtəsində onun sürətinin sıxlığı, təzyiqi, istiqaməti və böyüklüyü zamanla dəyişməz qalsa, sabit hesab ediləcək. Bu parametrlər dəyişərsə, hərəkət qeyri-sabit sayılır.

Ara xətt aşağıdakı kimi müəyyən edilir: onun hər bir nöqtəsindəki tangens eyni nöqtədəki sürət vektoru ilə üst-üstə düşür. Bu cür cərəyanların məcmusu elementar bir reaktiv təşkil edir. Bir boruya bağlanmışdır. Hər bir fərdi damlama təcrid oluna və ümumi hava kütləsindən təcrid olunmuş şəkildə axan kimi təqdim edilə bilər.

Hava axını axınlara bölündükdə siz onun mürəkkəb axınını kosmosda təsəvvür edə bilərsiniz. Hərəkətin əsas qanunları hər bir fərdi reaktivə tətbiq oluna bilər. Söhbət kütlənin və enerjinin saxlanmasından gedir. Bu qanunlar üçün tənliklərdən istifadə edərək, hava ilə bərk cismin qarşılıqlı təsirinin fiziki analizini aparmaq olar.

Sürət və hərəkət növü

Axışın təbiətinə gəlincə, hava axını turbulent və laminardır. Hava axınları eyni istiqamətdə hərəkət etdikdə və bir-birinə paralel olduqda, bu laminar axındır. Hava hissəciklərinin sürəti artarsa, o zaman tərcümə ilə yanaşı, digər sürətlə dəyişən sürətlərə də sahib olmağa başlayırlar. Tərcümə hərəkətinin istiqamətinə perpendikulyar olan hissəciklərin axını əmələ gəlir. Bu, xaotik - turbulent axındır.

Hava axınının ölçülməsi düsturuna bir çox üsullarla müəyyən edilən təzyiq daxildir.

Sıxılmayan axının sürəti ümumi və statik təzyiq arasındakı fərqin hava kütləsinin sıxlığından asılılığından istifadə etməklə müəyyən edilir (Bernulli tənliyi): v=√2(p ₀-p)/p

Bu düstur 70 m/s-ə qədər axınlar üçün işləyir.

Havanın sıxlığı təzyiq və temperaturun nomoqramı ilə müəyyən edilir.

Təzyiq adətən maye manometrlə ölçülür.

Hava axını sürəti boru kəmərinin uzunluğu boyunca sabit olmayacaq. Təzyiq azalırsa və havanın həcmi artırsa, o zaman daim artır və materialın hissəciklərinin sürətinin artmasına kömək edir. Əgər axın sürəti 5 m/s-dən çox olarsa, onun keçdiyi cihazın klapanlarında, düzbucaqlı əyilmələrində və barmaqlıqlarında əlavə səs-küy yarana bilər.

Enerji göstəricisi

Gücün təyin olunduğu düsturhava axını (sərbəst), aşağıdakı kimidir: N=0,5SrV³ (W). Bu ifadədə N güc, r hava sıxlığı, S külək təkərinin axının təsir etdiyi sahə (m²) və V küləyin sürətidir (m/s).

Düsturdan görünür ki, çıxış gücü hava axını sürətinin üçüncü gücünə mütənasib olaraq artır. Beləliklə, sürət 2 dəfə artdıqda, güc 8 dəfə artır. Buna görə də, aşağı axın sürətlərində az miqdarda enerji olacaq.

Axından, məsələn, küləyi yaradan bütün enerji çıxarıla bilməz. Fakt budur ki, bıçaqlar arasında külək təkərindən keçid maneəsizdir.

Hava axını, hər hansı bir hərəkət edən cisim kimi, hərəkət enerjisinə malikdir. Onun müəyyən miqdar kinetik enerjisi var və çevrildikcə mexaniki enerjiyə çevrilir.

Hava axınının həcminə təsir edən amillər

Ola biləcək maksimum hava miqdarı bir çox amillərdən asılıdır. Bunlar cihazın özünün və ətrafdakı məkanın parametrləridir. Məsələn, bir kondisionerdən danışırıqsa, bir dəqiqə ərzində avadanlıq tərəfindən soyudulan maksimum hava axını otağın ölçüsündən və cihazın texniki xüsusiyyətlərindən əhəmiyyətli dərəcədə asılıdır. Böyük ərazilərlə hər şey fərqlidir. Onların soyudulması üçün daha intensiv hava axını lazımdır.

Veratorlarda diametri, fırlanma sürəti və bıçağın ölçüsü, fırlanma sürəti, istehsalında istifadə olunan material vacibdir.

BTəbiətdə biz tornado, tayfun və tornado kimi hadisələri müşahidə edirik. Bunlar azot, oksigen, karbon dioksid molekulları, həmçinin su, hidrogen və digər qazlardan ibarət olduğu bilinən havanın bütün hərəkətləridir. Bunlar həm də aerodinamika qanunlarına tabe olan hava axınlarıdır. Məsələn, burulğan əmələ gələndə reaktiv mühərrikin səslərini eşidirik.