تابع سرعت و فشار شارة نوسانی در سلول هل-شاو دایره‌ای

نویسندگان

1 دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان

2 دانشکده فیزیک، دانشگاه تحصیلات تکمیلی علوم پایه زنجان، زنجان

doi
10.47176/ijpr.22.1.81304
چکیده

ما در این مطالعه شکل تابع سرعت و فشار شاره‌ای در حال نوسان بین دو صفحة ‌موازی شیشه‌ای را که تشکیل سلول هل-شاو دایره‌ای می‌دهند، بررسی کرده‌ایم. جریان شارۀ شعاعی، تراکم ناپذیر و آرام در نظر گرفته شده است. معادلة نویه‌-‌استوکس وابسته به زمان در مختصات استوانه‌ای با استفاده از تبدیل فوریه حل شده‌ است و سرعت شارة نوسانی در سراسر ضخامت سلول در زمان‌های مختلف به دست آمده است. تابع سرعت شاره در حالت غیر پایا به مؤلفة عمودی مختصات به صورت توابع سهموی و همچنین با عکس مؤلفة شعاعی  متناسب است. وابستگی به زمان به صورت هماهنگ ساده با بسامدی برابر با بسامد نوسان ظاهر می‌شود. سرعت شاره در میانة سلول در راستای ارتفاع سلول بیشینه است و از میانة سلول به سمت صفحة بالا و یا پایین، به تدریج کم می‌شود و به صفر می‌رسد. فشار به ارتفاع بستگی ندارد و با شعاع به صورت لگاریتمی تغییر می‌کند. وابستگی فشار به زمان نیز به صورت هماهنگ ساده با بسامد خارجی است، ولی نسبت به سرعت اختلاف فاز دارد‏.