نیروی پسار: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
ماني (بحث | مشارکت‌ها)
بدون خلاصۀ ویرایش
خط ۱:
[[پرونده:Stokes sphere.svg|بندانگشتی|150px|چپ|زمانی که یک شی در گاز یا مایع حرکت می‌کند نیرویی در خلاف جهت حرکت شی به آن وارد می‌شود. یک کره در [[جریان استوکس]] در [[عدد رینولدز]] پایین نشان داده شده است.]]
 
'''نیروی پسارپَسار'''<ref>واژه «پسار» از پیشنهادهای فرهنگستان است و پیش‌تر در متن‌های هوانوردی فارسی به آن «پسا» می‌گفتند.</ref> یا '''پسا''' نامی است که در [[فیزیک]] و [[دینامیک سیالات]] به [[نیرو]]هایی که در جهت بازداشتن اجسام از حرکت در درون سیالات کار می‌کنند، داده می‌شود.<ref>Currie, I. G. ''Fundamental Mechanics of Fluids'', McGraw-Hill, Inc. , 1974. ISBN 0-07-014950-X</ref>
زمانی که جسمی درون سیال حرکت می‌کند برهم کنشی بین جسم و سیال رخ می‌دهد. [[تنش برشی]] به علت اثرات [[گرانروی]] و تنش‌های عمودی به علت فشار بر جسم وارد می‌شوند. به برآیند این نیروها در جهت سرعت جریان بالاسری نیروی پسار و عمود بر جهت سرعت جریان بالاسری [[نیروی برآبرآر]] گفته می‌شود. در حالت کلی نیروی پسار را می‌توان به فرم زیر نوشت.<ref>Munson(2002), p536, eq9-2</ref>
 
<math>F_D\, =\, \int dF_x\, =\, \int p cos \theta\, dA\, +\, \int \tau_w\, sin \theta\, dA</math>
 
که <math>\theta</math> زاویه بین جهت سرعت سیال و نیروی عمودی بر سطح است. در حالت کلی محاسبه توزیع تنش و فشار بر جسم دشوار است. لذااز این‌رو برای محاسبه نیروی پسار از روش‌های تجربی استفاده می‌شود. آزمایش‌هایی که در [[تونل باد]]، تونل آب و یا دیگر روش‌های ابداعی بر روی مدل کوچک انجام می‌شود می‌تواند توسط [[تحلیل ابعادی]] به [[پیش نمونه]] مرتبط گردد. یکی از [[اعداد بدون بعد]] که در محاسبه نیروی پسار استفاده می‌شود [[ضریب درگ]] است که خود تابعی از دیگر اعداد بدون بعد [[رینولدز]]، [[عدد ماخ|ماخ]]، [[عدد فرود|فرود]] و زبری نسبی سطح <math>\varepsilon\,/\mathit{l}\,</math> است.
 
{{سخ}}
خط ۱۶:
{| class="infobox bordered" style=" text-align: center"
|-
! شکل و جریان !! پسایپسار فشاری !! پسار اصطکاکی
|-
| [[پرونده:Flow plate.svg|94px]] || ۰٪ || ۱۰۰٪
خط ۲۷:
|}
 
نیروی پسار اصطکاکی بخشی از نیروی پسار است که به [[تنش برشی]] بر سطح جسم ارتباط دارد. این نیرو نه تنها تابع بزرگی تنش برشی بلکه به جهت گیری سطحی که بر آن عمل می‌کند نیز بستگی دارد. اگر جسم سطحی به موازات جهت سرعت جریان باشد تمام تنش برشی در نیروی پسار نقش دارد ولی اگر سطح عمود بر جهت سرعت جریان باشد تنش برشی هیچ نقشی در نیروی پسار ندارد. در حالت کلی برای اجسام با اشکال متفاوت تنش برشی مؤثر بر نیروی پسار چیزی بین این دو حالت حدی است. از آنجایی که [[گرانروی]] اکثر سیالاتی که استفاده می‌شود کم است. لذااز این‌رو نیروی پسار اصطکاکی نقش کمی در نیروی پسار کلی دارد. اگر بر اساس [[اعداد بدون بعد]] این موضوع بیان شود یعنی در [[رینولدز]]های بالا نقش تنش برشی در نیروی پسار کم خواهد بود. برای اجسام خط جریانی یا در رینولدزهای پایین بیشتر نیروی پسار ناشی از تنش برشی است. نیروی پسار اصطکاکی با توجه به رابطه زیر به دست می‌آید
 
<math>F_{Df}\, =\, \tfrac12\, \rho\, v^2\, C_{Df}\, A</math>