Үл гулсах нөхцөл

Шингэний динамикт, зунгааралттай шингэний урсгалтай харьцаж буй хатуу гадаргыг үл гулсах нөхцөл-тэй гэж авч үзэж болох ба хатуу гадаргын орчимд хязгаарын давхрагын дотор шингэний урсгалын хурд 0-тэй ойролцоо байна.

Бүх шингэн-хатуу хязгаар дахь шингэний хурд нь хатуу гадаргын шинж чанараас хамаарч байдаг.^[1] Төсөөлж үзвэл, хатуу гадаргын орчим байгаа шингэний молекулууд хатуу барзгар гадаргад тулж, зарим нь тэндээ хөдөлгөөнгүй эвсэл хуйлрах маягтайгаар үлдэнэ. Хязгаарын нөхцлийн шийдэл нь өгөгдсөн байрлалаас хамаарах жишээг Дричлитийн хязгаарын нөхцөл-өөс харж болно.

Физик баталгаа

Хэрэв хатуу гадаргын орчимд байх шингэний эгэл хэсгийн барьцалдалтын хүч нь таталцлын хүчээс их бол шингэний зонхилох урсгалтай хамт хөдлөхгүй хатуу гадаргын орчимд үлдэнэ. Барьцалдалтын болон таталцлйн хүчийг тайлбарлавал: Капилляр үзэгдэлд барьцалдалтын хүчний улмаас шингэний гадарга хотгор /норгох шингэн/, таталцлын хүчний улмаас гүдгэр гадарга /үл норгох шингэн/ үүсдэг. Өөрөөр хэлбэл шингэн-хатуу матерын харилцах гадаргууд, шингэн болон хатуу материйн эгэл хэсгүүдийн хоорондын барьцалдах хүч (Adhesive forces) нь шингэн хоорондын таталцлын хүчээс (Cohesive forces) их байна гэсэн үг юм. Энэ хүчнүүдийн тэнцвэргүй байдал нь шингэний хурдыг 0-рүү тэмүүлэхэд хүргэдэг.

Энэ хэсгийг өргөтгөх хэрэгтэй.

Хүлцэлүүд

Ихэнх инженерийн ойролцоололд, үл гулсах нөхцөл нь бодит нөхцөл биш юм. Жишээлбэл, маш бага даралттай үед(тухайлбал өндөрлөг газар), тасралтгүй нөхцлийг авч үзсэн ч тэр хатуу гадаргын ойролцоо молекулууд гадаргаас ойж, тухайн зонхилох урсгалын нөлөөгөө хадгалсаар байна. Шингэний гулсалтын ердийн илэрхийлэл нь:

u-u_{Wall}=\beta {\frac {\partial u}{\partial n}}

Үүнд $n$ нь гадаргуу дээрх /зарим тохиолдол хана гэж нэрлэнэ/ нормаль координат ба $\beta$ нь гулсах урт гэж нэрлэгдэнэ. Идеаль хийн хувьд, гулсах урт нь ихэвчлэн $\beta \approx 1.15\ell$ гэж ойролцоологдох ба, үүнд $\ell$ нь чөлөөт мөрний дундаж утга юм.^[2] Зарим маш гөлгөр, шингэнд үл уусах гадаргуугын хувьд ч тэр энэ урт нь тэгээс ялгаатай байх ба нано хэмжээстэй урттай байна.

Зунгааралттай урсгалын загварчлалд үл гулсах нөхцөл ихэвчлэн хэрэглэгдэх ба зарим тохиолдолд 'үл-нэвтрэх нөхцөл'(энэ тохиолдолд ханатай нормал шингэний хурд ханатай параллел байхаар тохируулагдах боловч параллель бүхий шингэний урсгалд ямар нэгэн хязгаарлалт байхгүй) хэрэглэгдэх тохиолдол байна. Зунгааралтгүй урсгалын ердийн тохиолдолд, хязгаарын давхрага^[3] ба түүний нөлөөллийг тооцдоггүй.

Үл гулсах нөхцөл нь хүрэлцэх гадаргуу дахь зунгаараллтай шингэний асуудлыг томъёолоход хэрэглэгдэж болно.

Мөн үзэх

Гадаад линк

Лавлах

↑ Day, Michael A. (2004). "The no-slip condition of fluid dynamics". Erkenntnis. 33 (3): 285–296. doi:10.1007/BF00717588.
↑ David L. Morris, Lawrence Hannon, Alejandro L. Garcia (1992). "Slip length in a dilute gas". Physical Review A. 46 (8): 5279. Bibcode:1992PhRvA..46.5279M. doi:10.1103/PhysRevA.46.5279.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)
↑ П.Болд, Б.Жамбалдорж (2013). Гидравлик Аэродинамик (2 ed.). АртСофт ХХК. ISBN 978-99962-94-29-7.

[1] Day, Michael A. (2004). "The no-slip condition of fluid dynamics". Erkenntnis. 33 (3): 285–296. doi:10.1007/BF00717588.

[2] David L. Morris, Lawrence Hannon, Alejandro L. Garcia (1992). "Slip length in a dilute gas". Physical Review A. 46 (8): 5279. Bibcode:1992PhRvA..46.5279M. doi:10.1103/PhysRevA.46.5279.{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link)

[П.Болд-3] П.Болд, Б.Жамбалдорж (2013). Гидравлик Аэродинамик (2 ed.). АртСофт ХХК. ISBN 978-99962-94-29-7.

[1]

[2]

[3]