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 · استوک · ناویه · کوشی· هوکدیگران


شاره یا سَیّال، یکی از حالت‌های وجود ماده است و شامل مایعات، گازها، پلاسما و تا حدی جامدات پلاستیک می‌شود. سیال ماده‌ای است که تحت اثر یک تنش برشی هر چند هم که کوچک باشد، بی وقفه تغییر شکل دهد. سایر مواد به جز مواد سیال (سیالات) در تعریف فوق صدق نمی‌کنند. براساس یک تعریف جامعتر، سیال به ماده ای اطلاق می گردد که تحت نیروی برشی به طور پیوسته تغییر شکل می دهد بدین معنا که تا زمانی که نیروی برشی به سیال وارد می گردد، سیال دائما تغییر شکل می دهد.

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 می‌گیرند».) یکی دیگر از ویژگی های سیالات چسبندگی و یا لزجت می باشد. لزجت عامل پیوستگی ذرات سیال می باشد. هر چقدر سیالی لزجتر باشد، ویژگی های سیال گونه آن کمتر است (به طور مثال سخت تر روان می گردد نظیر عسل).

انواع سیالات[ویرایش]

سیالات در یک نگاه کلی به سیالات نیوتنی و غیر نیوتنی تقسیم بندی می شوند. سیالات نیوتنی سیالاتی هستند که در آنها تنش برشی متناسب با نرخ کرنش برشی است. ثابت تناسب در این حالت لزجت سیال می باشد. تقریبا هیچ سیال نیوتنی در واقعیت وجود ندارد و این تنها فرضی برای ساده سازی می باشد که البته در بسیاری از محاسبات، تقریب خوبی به شمار می رود. در طرف دیگر سیالان غیر نیوتنی قرار می گیرند که رابطه بین تنش و نرخ کرنش در آن ها خطی نیست و می تواند با افزایش تنش، سیال رقیقتر و یا غلیظتر گردد. در دسته دیگری از سیالات غیر نیوتنی، پارامتر لزجت به زمان نیز وابسته است. به بیان دیگر برای این سیالات تا حدی حافظه تنشی مانند جامدات وجود دارد.

مکانیک سیالات[ویرایش]

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