یعنی چه
شارش زیربحرانی در مکانیک سیالات و هیدرولیک به جریانی آرام و عمیق گفته میشود که سرعت حرکت آن از سرعت موج گرانشی سطحی کمتر است. در این حالت، اثرات نیروی گرانش بر نیروهای لختی غالب بوده و عدد فرود (Fr) آن کمتر از ۱ است. این پدیده سبب میشود که موجهای ایجادشده بتوانند در هر دو جهت (موافق و مخالف جریان) حرکت کنند. همچنین در آیرودینامیک، این واژه به جریانی اطلاق میشود که سرعت ذرات شاره در آن کمتر از سرعت صوت در همان شاره باشد.
تلفظ
تلفظ این ترکیب واژگانی به صورت «شَارِشِ زِیرْبُحْرَانِی» (shāresh-e zir-bohrāni) است.
در جدول
در پاسخ به سوالات جدول کلمات متقاطع در حوزه فیزیک و مکانیک سیالات، عبارت «شارش زیربحرانی» دقیقاً ۱۳ حرف دارد. واژههای هممعنی دیگری مانند «جریان زیربحرانی» نیز ممکن است مدنظر طراحان جدول باشد.
به انگلیسی
معادل اصلی و رایج این اصطلاح در متون علمی مهندسی مکانیک و هیدرولیک Subcritical flow است. در مباحث تخصصی آیرودینامیک و هوافضا، بسته به مفاهیم سرعت صوت، از واژه Subsonic flow نیز استفاده میشود.
نماد چیست
شاخص و نماد اصلی علمی برای شناسایی و تحلیل شارش زیربحرانی، عدد فرود است که با علامت ریاضی $Fr < 1$ نمایش داده میشود. فرمول محاسباتی آن در کانالهای باز به صورت $$Fr = \frac{v}{\sqrt{gD}} < 1$$ تعریف میگردد که در آن $v$ سرعت جریان، $g$ شتاب گرانش و $D$ عمق هیدرولیکی است.
جمعبندی و توضیح کامل شارش زیربحرانی
اصطلاح تخصصی «شارش زیربحرانی» از دو واژه ساختاریافته تشکیل شده است؛ «شارش» حاصل مصدر از بن مضارع «شار» به معنای جاری شدن و حرکت سیالات است و «زیربحرانی» ترکیبی از پیشوند فارسی «زیر» و واژه «بحرانی» (برگرفته از ریشه یونانی Crisis) است که نشاندهنده وضعیتی پایینتر از مرز یا حد بحران است.
در کاربردهای مهندسی و جملات علمی، این اصطلاح برای توصیف وضعیت رودخانهها یا کانالهای انتقال آب کمشیب استفاده میشود؛ برای نمونه در یک جمله فنی میتوان گفت: «به دلیل شیب ملایم بستر کانال، جریان آب در این مقطع به صورت شارش زیربحرانی پدیدار گشته است.» در این حالت، هرگونه تغییر در سازههای پاییندست (مانند ایجاد یک مانع یا سد) میتواند وضعیت جریان را در بالادست خود نیز تغییر داده و تحت تأثیر قرار دهد.
در نهایت، تفاوت کلیدی این حالت با جریانهای بحرانی و ابربحرانی در سرعت و عمق سیال نهفته است. در حالی که شارش زیربحرانی جریانی آرام با عمق زیاد است، شارش ابربحرانی جریانی بسیار سریع، کمعمق و آشفته با عدد فرود بزرگتر از یک محسوب میشود که رفتارهای هیدرولیکی کاملاً متفاوتی را در کانالهای انتقال مایعات به نمایش میگذارد.