بدء تجربة MHD1
**الطيران فوق الصوتى بدون "صوت الانفجار". **
...تخيل شكل مُحاط بتيار غازى مُسرع. ستتشكل موجات صدمة (مرتبطة) موجات مسطحة. ستبدأ موجتان من حافة الاصطدام، وستوجد موجتان أخريتان بالقرب من حافة الانحدار. من منظور طولى:
**مقطع طولى: **
التشابه المائى.
...هناك طريقة بسيطة جداً لفهم آلية تشكيل موجات الصدمة من خلال المقارنة. في تدفق سائل سطحي، انتشار موجات السطح يعادل انتشار الصوت في الغاز. لنأخذ مثالاً على كتلة سائل ساكنة. يراقب صياد طفوته ويقوم بسحب خيطه برفق. سيهتز هذا الطفو وينتج موجات دائرية، تنتشر بسرعة تصل إلى بضع سنتيمترات في الثانية:
...في حوض استحمامك، يمكنك الحصول على نفس النتيجة عن طريق تحريك عود خشبي أو عود نار من أسفل إلى الأعلى.
إذا كان السائل في حركة (من الأعلى)، فإن هذه الموجات الدائرية، التي لم تُنتج في نفس الوقت، ستكون متحركة:
...الصورة اليمنى تشير إلى حركة "مُماثلة للصوت". الموجات الصوتية هي صورة لاضطراب الضغط في الغاز. هذه التجارب المماثلة المائية، التي كانت تُدرَّس في المدرسة الوطنية العليا للطيران (Supaéro)، التي أتخرج منها، كانت جزءاً من الأنشطة العملية.
...ماذا يحدث عندما يتحرك السائل بسرعة أكبر من سرعة انتشار موجات السطح؟ نحصل على الشكل التالي:
..الاضطرابات المنبعثة من الجسم ستبدأ في التراكم على شكل خطين ينبعان من الجسم.
...ليس لكل شخص نهر في متناول اليد. لذلك، بدلًا من اعتبار جسم ثابت في تدفق سائل، يمكننا تحريك الجسم نفسه وتحقيق نفس النتيجة. ستفعل الشيء نفسه في ماء حوض الاستحمام، عن طريق تحريك عود نار أو طرف عود خشبي أدق. ستتشكل بذلك ما يُعرف بـ "موجات ماك". إذا عرفنا سرعة انتشار موجات السطح "a" وسرعة حركة الجسم "V"، فمن السهل حساب زاوية ماك "a".
...بالمقابل، إذا قُسِّم هذا الزاوية "a"، يمكن حساب سرعة السائل "V".
...كلما كانت سرعة "V" أعلى، ستكون موجات ماك أكثر ميلًا.
...يُعد الممر المائي مختبر مائى ممتازًا حيث تتغير سرعة "V" وتصبح أعلى نحو التدفق. إذا وضعت عود نار في الماء، ستلاحظ ما يلي:
..مختبر مائى آخر يتكون من قنال. التضاريس الموجودة على السطح الأفقي للطريق، التي تلامس الماء المتدفق، تُنتج موجات ماك، تمامًا كما تنتج تلك الموجودة على الطرف الآخر من القناة السائلة. وبالتالي، تصبح سطح الماء مُغطى بشبكة من الموجات، والتي تشير إلى اتجاه وسرعة التدفق. يتدفق السائل وفقًا لمنصف زوايا موجات ماك. إذا كان التدفق في القناة يتم بسرعة ثابتة، فإن سطح السائل يُغطى بموجات صغيرة، موجات ماك، تشكل "خطوط متوازية":
...إذا زادت سرعة الماء نحو التدفق لأن الميل يزداد، فإن الموجات ستكون مائلة:
..ظاهرة عكسية إذا كان هناك تباطؤ في السائل لأن الميل يتناقص:
..يمكن أن يكون هذا التباطؤ في القناة ناتجًا عن احتكاك الماء مع الأرض عندما تصبح العمق كافياً. إذا نظرت عن كثب إلى تدفق الماء، ستلاحظ ما يلي:
...تُعيد موجات ماك توجيهها تدريجيًا بقرب "حافة الماء"، حيث يبطئ الاحتكاك مع الأرض تدفق الماء. عندما تصبح الموجات عمودية على التدفق، تقل السرعة إلى سرعة انتشار موجات السطح. أصبح التدفق "أبطأ من الصوت". في هذه المنطقة، تختفي موجات ماك. إذا غمرت عود نار أو إبرة شعر في التدفق، يمكنك التحقق من ذلك.
...هناك الكثير مما يمكن تعلمه من مراقبة القنوات.
...إذا كانت القناة مُلتفة، فهناك حالتين ممكنتين. إليك الأولى:
..عند أخذ هذا المنعطف، سيزداد تدفق الماء. نحصل بذلك على ما يُعرف في ميكانيكا السوائل بـ "مروحة التوسع". أن يكون الميزات مائلة يشير إلى هذه التسارع. بشكل متزامن، تقل ارتفاع الماء، الذي يعادل الضغط في الغاز، تقل. يمكن إكمال هذا الرسم بإضافة الأسرة الثانية من موجات ماك:
....للحصول على معلومات إضافية حول MHD، يرجى الرجوع إلى الكوميكس الذي نشرته في عام 1983 لدى دار النشر Belin، 8 rue Férou، باريس 75006. يمكنك أيضًا الحصول على نسخة CD لهذا الألبوم على "Cd-Lanturlu". الوصول إلى نموذج الطلب بالضغط على الأيقونة في أسفل الصفحة.
../../../bons_commande/bon_global.htm
عداد مُعدّل في 1 يونيو 2000