türbülans ne demek?
Türbülans
Türbülans, akışkanlar mekaniğinde, bir akışkanın (sıvı veya gaz) akışının düzensiz ve kaotik olduğu durumu ifade eder. Laminar akışın aksine, türbülanslı akışta akışkanın hızı ve basıncı zamana ve konuma bağlı olarak rastgele değişiklikler gösterir.
Temel Özellikleri:
- Düzensizlik (Kaos): Akış hızı ve basınçta rastgele dalgalanmalar.
- Üç Boyutluluk: Akışın her üç boyutta da karmaşık hareketler içermesi.
- Dönüşlülük (Vorticity): Akış içinde girdapların ve dönen yapıların oluşması.
- Yüksek Yayılma: Momentum, ısı ve kütlenin hızlı bir şekilde yayılması.
- Süreklilik: Türbülans, belirli bir eşiği aşan akış hızlarında kendiliğinden ortaya çıkar ve süreklilik arz eder.
- Enerji Dağılımı: Büyük girdaplardan küçük girdaplara doğru bir enerji transferi (enerji kademelenmesi).
Nedenleri:
- Yüksek Akış Hızı: Akış hızı arttıkça, atalet kuvvetleri viskoz kuvvetleri aşar ve türbülans oluşma eğilimi artar.
- Yüzey Pürüzlülüğü: Akışkanın geçtiği yüzeyin pürüzlü olması, akışta düzensizliklere ve türbülansa yol açabilir.
- Sıcaklık Farkları: Sıcaklık farklılıkları nedeniyle oluşan yoğunluk farkları, konveksiyon akımlarını tetikleyerek türbülansı artırabilir.
- Engel veya Keskin Köşeler: Akış yolunda bulunan engeller veya keskin köşeler, akışın ayrılmasına ve girdapların oluşmasına neden olarak türbülansı tetikleyebilir.
Etkileri:
- Sürüklenme Artışı: Türbülans, bir cismin (örneğin bir uçak veya gemi) üzerinde sürüklenme kuvvetini artırır.
- Isı Transferinin Artması: Türbülans, ısı transferini hızlandırır.
- Karışım Artışı: Türbülans, farklı akışkanların veya maddelerin karışımını kolaylaştırır.
- Gürültü Oluşumu: Türbülans, gürültüye neden olabilir.
Önemli Kavramlar:
- Reynolds Sayısı: Türbülansın başlangıcını belirlemede kullanılan boyutsuz bir sayıdır.
- Laminar Akış: Türbülansın zıttı olan düzenli ve katmanlı akış şekli.
- Navier-Stokes Denklemleri: Akışkan hareketini tanımlayan temel denklemlerdir. Türbülanslı akışları modellemede kullanılırlar.
Uygulama Alanları:
Türbülans, mühendislik, meteoroloji, okyanus bilimi ve astrofizik gibi birçok alanda önemli bir rol oynar. Örneğin;