شاره

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو


مکانیک محیط‌های پیوسته
BernoullisLawDerivationDiagram.svg
پایستگی جرم
پایستگی تکانه
معادلات ناویه-استوکس
مکانیک سیالات
سیالات · استاتیک سیالات
دینامیک سیالات · گرانروی · سیال نیوتنی · سیال غیر نیوتنی
کشش سطحی
دانشمندان
نیوتن · استوکس · ناویه · کوشی· هوکدیگران


شاره یا سَیّال، یکی از حالت‌های وجود ماده است و شامل مایعات، گازها، پلاسما و تا حدی جامدات پلاستیک می‌شود. شاره ماده‌ای است که تحت اثر یک تنش برشی هر چند هم که کوچک باشد، بی وقفه تغییر شکل دهد. سایر مواد به جز مواد شاره (شاره‌ها) در این تعریف نمی‌گنجند. براساس یک تعریف جامع‌تر، شاره به ماده‌ای گفته می‌شود که تحت نیروی برشی به‌طور پیوسته تغییر شکل می‌دهد بدین معنا که تا زمانی که نیروی برشی به شاره وارد می‌گردد دائماً آن ماده تغییر شکل می‌دهد.

تمام شاره‌ها ویژگی روان شدن را دارند و بر خلاف جامدات در برابر تغییر شکل مقاومت نمی‌کنند (به اصطلاح رایج «شکل ظرفی را که در آن قرار دارند به خود می‌گیرند».) یکی دیگر از ویژگی‌های شاره‌ها چسبندگی و یا لزجت می‌باشد. لزجت عامل پیوستگی ذرات شاره می‌باشد. هر چقدر شاره‌ای لزجتر باشد، ویژگی‌های شاره گونه آن کمتر است. (مانند عسل به طور مثال سخت‌تر روان می‌گردد)

انواع شاره‌ها[ویرایش]

شاره‌ها در یک نگاه کلی به شارهٔ نیوتنی و غیر نیوتنی تقسیم‌بندی می‌شوند. شاره‌های نیوتنی سیالاتی هستند که در آن‌ها تنش برشی متناسب با تغییرات کرنش برشی است. ثابت تناسب در این حالت لزجت شاره می‌باشد. تقریباً هیچ شارهٔ نیوتنی در واقعیت وجود ندارد و این تنها فرضی برای ساده‌سازی می‌باشد که البته در بسیاری از محاسبات، تقریب خوبی به شمار می‌رود. در طرف دیگر شاره‌های غیر نیوتنی قرار می‌گیرند که رابطه بین تنش و نرخ کرنش در آن‌ها خطی نیست و می‌تواند با افزایش تنش، شاره رقیقتر و یا غلیظتر گردد. در دستهٔ دیگری از شاره‌های غیر نیوتنی، پارامتر لزجت به زمان نیز وابسته است. به بیان دیگر برای این شاره‌ها تا حدی حافظه تنشی مانند جامدات وجود دارد.[۱]

مکانیک سیالات[ویرایش]

علم سیالات به بررسی رفتار و واکنش‌های شاره تحت اثر نیروهای وارد بر آن می‌پردازد. به طور کلی شاره‌ها در دو حالت استاتیکی و دینامیکی مورد بررسی قرار می‌گیرند. رفتار دینامیک شاره‌ها را می‌توان با معادلات ناویه-استوکس توصیف نمود. معادلات ناویه استوکس یک دستگاه از معادلات دیفرانسیل پاره‌ای است که از قوانین زیر بدست آمده‌اند:

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. Bird, Byron; Stewart, Warren; Lightfoot, Edward (2007). Transport Phenomena. New York: Wiley, Second Edition. p. 912. ISBN 0-471-41077-2.
  • مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «fluid»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۱۲ فوریه ۲۰۱۶).