جریان شاره چیست؟
شاره در فیزیک به جریانی گفته میشود که در آن جریان ماده به صورت لایهای و یکنواخت اتفاق میافتد یا متلاطم و آشوبناک است. شاره میتواند چرخشی یا ناچرخشی باشد. اگر عناصر شاره حول محوری گذرنده از مرکز جرمشان نچرخند، شارش ناچرخشی است.
در شاره، فشار در نقاطی که جریان ماده تندتر است، کمتر است. این اصل برای مایعات و گازها برقرار است. اصل برنولی برای شارهای که به طور لایهای و در امتداد افق حرکت میکند به این صورت بیان میشود: فشار در هر نقطه از شاره، مساوی با فشار مربوط به نقطهای در شاره با سرعت صفر، به اضافه نیروی گرانشی است که بر روی یک واحد حجم از مایع اعمال میشود.
برای حل مسائل مربوط به شاره، معادله پیوستگی و اصل برنولی به کار میروند. معادله پیوستگی بیانگر حفظ جرم در یک حجم مایع است و به صورت مع ادلهای دیفرانسیلی بیان میشود. این معادله برای جریانهای ناچرخشی و چرخشی متفاوت است. اصل برنولی نیز بیانگر حفظ انرژی در یک حجم مایع است و به صورت معادلهای دیفرانسیلی بیان میشود. این اصل برای جریانهای ناچرخشی و چرخشی نیز متفاوت است.
در مسائل مربوط به شاره، میتوان از مدلهای مختلفی استفاده کرد. به عنوان مثال، میتوان از مدل آرمانی استفاده کرد که در آن تراکم مایع ناپذیر است و اصطکاک داخلی ندارد. همچنین، میتوان از مدلهای دیگری مانند مدل لایهای استفاده کرد که در آن جریان به صورت لایهای و یکنواخت اتفاق میافتد.
در کاربردهای عملی، شاره میتواند در مسائل مختلفی مانند جریان آب در لولهها، جریان هوا در موتورها و هواپیماها، جریان خون در رگها و… مورد استفاده قرار گیرد. در هر کاربر د، مدل مناسب برای شاره باید انتخاب شود و معادلات مربوط به آن باید حل شوند تا بتوان به نتایج دقیقی دست یافت.