تصميم انسيابي
التَّصميم الانسيابي Streamlining تشكيل جسم بحيث تكون المقاومة المؤثرة فيه أقل ما يمكن أثناء حركته في الموائع (سائل أوغاز). يتوقف أفضل شكل انسيابي لجسم على ما إذا كان يتحر ك أقل أوأكثر من سرعة الصوت في المائع. فلكي يتحرك بسرعة أقل من سرعة الصوت، ينبغي حتىقد يكون الجسم غير حاد بدرجة كبيرة، ومستدير المقدمة، وأنقد يكون مستدقًا إلى نهاية الذيل. فالغواصات والطائرات، التي تطير بسرعة أقل من سرعة الصوت، تُصمم بهذا الشكل. وفي الطبيعة خلق الله سبحانه وتعالى الأسماك بهذا الشكل الانسيابي. أما الحركة التي تفوق سرعة الصوت، فتتطلب حتىقد يكون للجسم شكل حاد في المقدمة، لكي تقل آثار موجات الاصطدام. والطائرات فوق الصوتية وكذلك الصواريخ تتخذ هذا الشكل.
وتسمى قوة المقاومة التي تؤثر في الجسم أثناء عبوره المائع قوة السحب. وتعتمد قوة السحب التي تؤثر في الجسم على مدى سهولة انسياب المائع حول الجسم. والمسار الذي يتخذه أي جزء من المائع، ويمر حول الجسم في انسياب منتـظم، يسمى انسيابًا. وإذا كان الجسم انسيابيًا، فإن الانسيابات تتفرق بانتظام عند المقدمة، وتمر بانتظام حول الجسم، ثم تلتقي عند الذيل.
أما إذا لم يكن الجسم انسيابيًا، فإن المائع يدوِّم ويدور بعنف عندما يمر حول الجسم. وتُعهد هذه الحركات بالدوامات الهوائية. وقد ينفصل المائع عن سطح الجسم فيحدث فراغًا جزئيًا خلفه. ويزداد مقدار قوة السحب، بسبب انعدام قوة الضغط خلف الجسم لموازنة قوة الضغط الأمامية.
ويمكن قياس آثار انسيابية الجسم في نفق هوائي؛ ففي النفق يهب الهواء مارًا بالجسم حتى يمكن قياس قوة السحب. ويمكن جعل الانسيابات مرئية، بإضافة دخان إلى الهواء عند عدة نقاط. فعندما يُختبر تعرض لوح مسطح، في وضع عمودي، لتدفق الهواء داخل النفق، يمكن رؤية الانسيابات تتلوى حول أطراف اللوح. يضطرب الهواء وراءه، مخلفًا تيارات دوامية، وفراغًا جزئيًا، وتكون قوة السحب الواقعة على اللوح كبيرة نسبيًا. ولدى اختبار جسم انسيابي تمامًا داخل نفق هوائي، يمكن رؤية الانسيابات خلف اللوح المسطح بمسار أكثر انتظامًا، ولا تحدث تيارات دوامية خلف الجسم وتقل مقاومة السحب.
وفضلاً عن شكل الجسم، فإن هناك ثلاثة عوامل تؤثر في قوة السحب هي 1ـ كثافة المائع 2ـ مساحة الجسم التي تتعرض للمائع 3ـ سرعة الجسم في المائع. وتتضاعف قوة السحب أيضًا، إذا تضاعفت مساحة الجسم المعرضة للمائع. ولكن إذا تضاعفت سرعة الجسم، فإن قوة السحب تتضاعف أربع مرات.
نقل مائي انسيابي
Streamlining was applied to the art deco style auto/passenger ferry Kalakala في ع1930.
المصادر
- الموسوعة المعهدية الكاملة
وصلات خارجية
 |
مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Streamliners. |
- Pioneer Zephyr at the Chicago Museum of Science and Industry.
- The Lost Promise of the American Railroad. at the Internet Archive The Wilson Quarterly (on the Internet Archive)
- Streamlined Transportation in the Art Deco Era — Streamlining in the Cars, Trains and Planes of the 1930s.
- Streamlined Locomotives of the Swing Era
- , October 1934 bottom page 560
- Streamlined Bonair Oxygen trailer
الهامش
مراجع
- Streamliners: America's Lost Trains — The American Experience
