เวค (ฟลิกส์)
ใน พลศาสตร์ของไหล คำว่า เวค หรือ แนวคลื่น และร่องน้ำ (Wake) อาจหมายถึง:
- บริเวณที่เกิดการไหลเวียนซ้ำด้านหลังของวัตถุที่เคลื่อนที่หรืออยู่กับที่ ซึ่งเกิดจาก ความหนืด ซึ่งอาจตามมาด้วย การแยกการไหล และ ความปั่นป่วน หรือ
- รูปแบบคลื่นบนผิวน้ำที่เกิดจากวัตถุที่เคลื่อนที่ผ่านของไหล (เช่น เรือ) ซึ่งเกิดจากความแตกต่างของความหนาแน่นของของไหลเหนือและใต้ ผิวอิสระ และ แรงโน้มถ่วงของโลก (หรือ แรงตึงผิว)
ความหนืด
[แก้]
ร่องน้ำเป็นบริเวณที่การไหลของของไหลถูกทำให้ถูกรบกวน (มักเกิดความปั่นป่วน) ในด้านหลังของวัตถุทึบที่เคลื่อนที่ผ่านของไหล อันเกิดจากการไหลของของไหลรอบตัววัตถุ
สำหรับวัตถุที่ทึบใน การบินความเร็วต่ำ เช่น โมดูลบัญชาการอะพอลโล หรือ ยานออไรออน ในระหว่างการลงจอด ร่องน้ำจะเกิดการ แยกตัว อย่างมากและเกิดการไหลย้อนกลับมาทางด้านหลังของวัตถุ ซึ่งสามารถมองเห็นได้บ่อยใน การทดสอบในอุโมงค์ลม ของเครื่องบิน และมีความสำคัญมากเมื่อมีระบบ ร่มชูชีพ เข้ามาเกี่ยวข้อง เนื่องจากหากเส้นร่มไม่ยาวพอที่จะยื่นผ่านบริเวณที่เกิดการไหลย้อนกลับ ร่มอาจไม่กางออกและยุบตัวลงได้ ร่มที่กางออกในร่องน้ำจะได้รับแรงดันที่น้อยกว่าที่ควรจะเป็น ซึ่งจะลดแรงต้านของร่มลง
การจำลองการไหลของของไหลด้วย คอมพิวเตอร์พลศาสตร์ของไหล ความแม่นยำสูงมักถูกใช้ในการสร้างแบบจำลองการไหลของร่องน้ำ การจำลองแบบนี้มีความไม่แน่นอนที่เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองความปั่นป่วน เช่นการใช้ สมการเรย์โนลด์เฉลี่ยนาฟิเยร์-สโตกส์ (RANS) เทียบกับการใช้ การจำลองกระแสน้ำวนขนาดใหญ่ (LES) รวมถึงผลกระทบของการไหลที่ไม่คงที่ ตัวอย่างของการนำไปใช้รวมถึงการแยกชั้นจรวดและการแยกชั้นอากาศยาน
ความแตกต่างของความหนาแน่น
[แก้]ในของไหลที่ไม่สามารถอัดตัวได้ (เช่น ของเหลว) เช่นน้ำ ร่องน้ำหัวคลื่นจะเกิดขึ้นเมื่อเรือเคลื่อนที่ผ่านสื่อนั้น เนื่องจากของเหลวไม่สามารถอัดได้ จึงต้องถูกแทนที่ ทำให้เกิดคลื่นขึ้น คลื่นจะกระจายออกจากแหล่งที่เกิดจนพลังงานของมันลดลงหรือสูญหายไป โดยปกติจะเกิดจาก แรงเสียดทาน หรือ การกระจายคลื่น (คลื่นน้ำ)
พารามิเตอร์ไร้มิติที่มีความสำคัญคือ Froude number
รูปแบบคลื่นเคลวิน
[แก้]
นกน้ำและเรือที่เคลื่อนที่ข้ามผิวน้ำสร้างรูปแบบ คลื่น ซึ่งอธิบายอย่างเป็นทางการโดย วิลเลียม ทอมสัน บารอนเคลวินที่ 1 และรู้จักกันในชื่อ รูปแบบคลื่นเคลวินรูปแบบคลื่นเคลวิน[1]
รูปแบบนี้ประกอบด้วยสองเส้นคลื่นที่ก่อตัวเป็นแขนของเครื่องหมาย V โดยที่แหล่งกำเนิดคลื่นอยู่ที่ยอดของ V สำหรับการเคลื่อนที่ที่ช้าพอ เส้นคลื่นแต่ละเส้นจะอยู่ห่างจากเส้นทางของแหล่งคลื่นประมาณ arcsin(1/3) = 19.47° และประกอบด้วยคลื่นเล็กๆ ที่มีมุมประมาณ 53° กับเส้นทาง
ผลกระทบอื่น ๆ
[แก้]สิ่งที่กล่าวมาข้างต้นเป็นร่องน้ำในอุดมคติ ที่การขับเคลื่อนของวัตถุไม่มีผลอื่นใดต่อผิวน้ำ ในความเป็นจริง รูปแบบคลื่นระหว่างคลื่นที่เป็นตัว V มักผสมกับผลกระทบจากแรงดันย้อนจากใบพัดและกระแสน้ำวนหลังท้ายเรือ
การสันทนาการ
[แก้]เขต "ห้ามทำคลื่น" อาจห้ามการสร้างคลื่นใน ท่าเรือ, ใกล้ที่จอดเรือ และภายในระยะทางบางส่วนจากชายฝั่ง เพื่ออำนวยความสะดวกให้กับการสันทนาการของเรืออื่น ๆ และลดความเสียหายที่คลื่นสร้างขึ้น เรือ นาร์โรว์โบ๊ตในคลองของอังกฤษไม่ได้รับอนุญาตให้สร้างคลื่นที่ทำให้เกิดคลื่นซัดใหญ่ (คลื่นที่ใหญ่พอที่จะทำให้เกิด คลื่นที่แตก ) ตามริมฝั่ง เนื่องจากจะทำให้เกิดการกัดเซาะ กฎนี้มักจำกัดเรือเหล่านี้ให้เดินทางไม่เกิน 4 นอต (4.6 ไมล์ต่อชั่วโมง; 7.4 กิโลเมตรต่อชั่วโมง) หรือช้ากว่า
คลื่นมักถูกใช้เพื่อการสันทนาการ สกีวินด์เซิร์ฟ, ผู้ที่ขี่อุปกรณ์กีฬาทางน้ำ และสัตว์ทะเล เช่น ปลาโลมา สามารถขี่คลื่นที่ปลายด้านหน้าได้ ในกีฬา เวคบอร์ด คลื่นจะถูกใช้เป็นจุดกระโดด คลื่นยังใช้เพื่อช่วยให้เซิร์ฟเวอร์เคลื่อนที่ในกีฬา เวคเซิร์ฟ ในกีฬา โปโลน้ำ ผู้ถือบอลสามารถว่ายน้ำในขณะที่พาบอลไปข้างหน้า โดยถูกผลักดันไปข้างหน้าด้วยคลื่นที่สร้างขึ้นจากการเปลี่ยนแขนใน การว่ายน้ำสไตล์ฟรี, เทคนิคที่เรียกว่า การดริบเบิลลิ่ง นอกจากนี้ ในกีฬาแคนูมาราธอน ผู้เข้าแข่งขันใช้คลื่นของเรือคายักคนอื่นเพื่อประหยัดพลังงานและสร้างข้อได้เปรียบ โดยการนั่งเรือของตนอยู่บนคลื่นของเรืออื่น เพื่อให้เรือของพวกเขาถูกดึงโดยแรงผลักของคลื่น
ดูเพิ่ม
[แก้]อ้างอิง
[แก้]- ↑ William Thomson (1887) "On ship waves," Institution of Mechanical Engineers, Proceedings, 38 : 409–34; illustrations, pp. 641–49.
แหล่งข้อมูลอื่น
[แก้]
 | บทความนี้ยังเป็นโครง คุณสามารถช่วยวิกิพีเดียได้โดยการเพิ่มเติมข้อมูล หมายเหตุ: ขอแนะนำให้จัดหมวดหมู่โครงให้เข้ากับเนื้อหาของบทความ (ดูเพิ่มที่ วิกิพีเดีย:โครงการจัดหมวดหมู่โครงที่ยังไม่สมบูรณ์) |