آشفتگی. در دینامیک سیالات، تلاطم، [ ۱] آشفتگی یا جریان آشفته به نوعی رژیم جریان گفته می شود که مشخصهٔ آن تغییرات تصادفی و آشوبناک خصوصیات
سیال است. با این وجود اغلب ادعا می شود که تعریف دقیقی برای آشفتگی وجود ندارد[ ۲] ، و بسیاری از محققان از تعاریف ارائه شده در گذشته استفاده می کنند. یکی از بهترین تعاریف توسط
تئودوره فون کارمن ارائه شده است: آشفتگی حرکت نامنظمی است که عموماً زمانی که سیالات از روی سطوح جامد عبور می کنند یا حتی هنگامی که جریان هایی از یک نوع سیال در مجاورت هم قرار گرفته یا از روی یکدیگر عبور می کنند، دیده می شود[ ۳] . برای به دست آوردن این مقدار از واحدی به نام
عدد رینولدز که پارامتری بدون بعد است استفاده می شود.
بیان توضیحی نظری برای آشفتگی یکی از قدیمی ترین
مسائل حل نشدهٔ فیزیک است. [ ۴]
ریچارد فاینمن از این مسئله به عنوان مهم ترین مسئله حل نشده فیزیک کلاسیک یاد کرده است. [ ۵]
یکی از تفاوت های جریان های آشفته با آرام در نوع حرکت ذرات است که هرچه آشفتگی بیشتر باشد حرکت ذرات بی نظم تر خواهد بود. این تفاوت اولین بار توسط
ازبورن رینولز و از طریق پرتاب جوهر با سرعت های متفاوت در یک محفظه آب انجام شد و نتیجه حاکی از آن بود که هرچه سرعت جوهر بیشتر باشد حرکت جوهر در آب شکل بی نظم تری می گیرد. [ ۶]
وجود آشفتگی با عدد بی بعد رینولدز تعیین می شود:[ ۷]
که در آن:
• V {\displaystyle {\mathbf {\mathrm {V} } }} سرعت مشخصه سیال است
• D {\displaystyle {D}}
طول مشخصه جریان است
• μ {\displaystyle {\mu }}
گرانروی ( Pa • s or N • s/m² ) یا
• ν {\displaystyle {\nu }} گرانروی سینماتیکی ( ν = μ / {\displaystyle \nu =\mu /} ρ ) ( m²/s )
• ρ {\displaystyle {\rho }}
چگالی سیال است
• Q {\displaystyle {Q}}
دبی حجمی ( m³/s )
• A {\displaystyle {A}} مساحت مشخصه جریان ( m² )
آشکارترین مشخصه های آشفتگی عبارتند از:[ ۸]
• آشفتگی یک پدیده ناپایدار و نامنظم است. وسعت این بی نظمی چنان زیاد است که به هر اندازه هم که سعی در تکرار شرایط مرزی برای یک جریان مورد نظر شود باز هم جزئیات جریان هرگز تکرار نخواهند شد.
• آشفتگی داری طیف گسترده ای از
گردابه های با اندازه های متفاوت است و این مقیاس های مختلف همزمان با هم در یک جریان آشفته وجود دارند.
• آشفتگی در
عددهای رینولدز بالا اتفاق می افتد زیرا با افزایش عددهای رینولدز تمایل به ناپایداری افزایش می یابد.
• آشفتگی باعث اتلاف
انرژی می شود. در فرایند آبشار انرژی، انرژی از مقیاس های بزرگ به مقیاس های کوچک منتقل می شود و در مقیاسهای کوچک این انرژی از طریق گرانروی از بین می رود. از طریق همین مکانیزم آبشار انرژی است که جریان های آشفته به سرعت انرژی خود را از دست می دهند؛ بنابراین این جریان ها برای حفظ آشفتگی همیشه نیاز مستمر به یک نیروی محرکه خارجی دارند.
• آشفتگی یک پدیده پیوسته است. این بدان معناست که کوچک ترین مقیاس آشفتگی از متوسط اندازه پایش مولکولی خیلی بزرگتر است.
• آشفتگی یک پدیده سه
بعدی و دورانی است و زمانی اتفاق می افتد که جریان دارای نوسانات نامنظم و ناپایدار سه بعدی باشد.
• آشفتگی دارای خاصیت پخش شوندگی بسیار قوی است که توسط گردابه های صورت می گیرد.
• مقیاس های بزرگ آشفتگی در عددهای رینولدز بالا تحت تأثیر گرانروی نیستند. اما اندازه کوچک ترین مقیاس ها توسط گرانروی تعیین می شود.
• آشفتگی یکی از مشخصه های جریان است ( نه سیال ) .
آشفتگی (بوم شناسی). در بوم شناسی، آشفتگی[ ۱] ( به انگلیسی: Disturbance ) ، عبارت است از تغییری گذرا در شرایط محیطی که باعث تغییر شدید در یک
بوم سازگان می شود. آشفتگی ها اغلب به سرعت و با تأثیر زیادی عمل می کنند تا ساختار فیزیکی یا آرایش عناصر
زنده و غیرزنده را تغییر دهند. یک آشفتگی همچنین می تواند در یک دورهٔ زمانی طولانی رخ دهد و می تواند بر
تنوع زیستی در یک اکوسیستم تأثیر بگذارد. [ ۲]
آشفتگی های زیست محیطی عمده ممکن است شامل آتش سوزی، سیل، توفان،
طغیان حشرات و نابودی باشد. [ ۳] زمین لرزه، انواع فوران های آتشفشانی، سونامی،
توفان های آتش زا، رویدادهای برخوردی،
تغییرات آب و هوایی و اثرات زیان بار تأثیر
انسانی بر محیط زیست ( اختلالات انسانی ) مانند پاک تراشی،
پاکسازی جنگل و معرفی
گونه های مهاجم را می توان از آشفتگی های عمده در نظر گرفت. [ ۴] [ ۵]
