Thursday, June 06, 2019

துருவளை

ஒருமுறை இழைப்பாய்வு (laminar flow) பற்றியதொரு விழியம் பார்த்தேன். அதை முன்வரித்து, கூடவே, “Laminar flow = இழைப்பாய்வு. விளவ மாகனவியலில் (fluid mechanics) முதலில் தெரிந்து கொள்ளும் பாய்வு இது. இழை இழையாக, எந்தச் சுழிப்பும், துருவளைவும் (turbulence) ஏற்படாது ஆற்றொழுக்குப்போல் ஓடும் பாய்ச்சல். இதைக்காட்டும் அருமையான காட்சிப்படம்/ விழியம்” என்று என் முகநூல் பக்கத்தில் குறித்தேன். அதற்கு முன்னிகையாய், திரு. கருப்புச் சட்டைக்காரன் என்பார், ”துருவளைவு - turbulence என்பதை விளக்கினால் நலம்” என்று சொல்லியிருந்தார். இந்த இடுகையில் என் விளக்கம் வருகிறது..

இயற்கையில் நீரானது ஓடும் (”ஓடை” இதிலெழுந்தது), துலுங்கும் (= அசையும் துலை என்ற சொல் இதில் பிறந்தது.), துவறும், துள்ளும் (=குதிக்கும்), தளும்பும் (=ததும்பும்), துடிக்கும் (”துடுக்கு, துடும்பல்” போன்ற சொற்கள் இதிலெழுந்தன), துருகும் (”துரிதம், துரப்பு, துரத்தல், தூரம், துருதை” போன்ற சொற்கள் இதில் எழுந்தன.) முடுகும் (முடுக்கம்= acceleration), பாயும் (வேக ஓட்டம். "பாய்ச்சல், பாசனம், பாய்மம்" போன்ற சொற்கள் இதிலெழுந்தன), விளவும் (= அகலப் பாய்தல்; "வெள்ளம்” இதிற் பிறந்தது.).

[துடி = வேகம், சுறுசுறுப்பு; துடுக்கு = சுறுசுறுப்பு; துடும்புதல் = ததும்புதல்; துரத்தல் = முடுக்குதல், போக்குதல். வீசுதல்; துரப்பு = முடுக்குதல்; துருதுருக்கும் = ஆத்திரப்படும், அமைதியின்றித் துடிக்கும், துருதுருப்பு = விரைவு, துருதம்/துரிதம் = விரைவு, வேகம், துரீலெனல் = எதிர்பாராது விரைந்து வருதற் குறிப்பு, துருதை = தினவு, துலுக்குதல் = அசைதல், துலுங்குதல் = அசைதல், துலை = மேலுங் கீழும் அசைதல், துவறல் = விரைவு, துள் = குதிப்பு, துள்ளல் = தாவிச் செல்லுதல், துளக்கு = அசைவு, துளும்புதல் = துள்ளுதல், துருவல் = துளைத்தல்]

நீர் மட்டுமின்றி மற்ற நீர்மங்களும் (liquids) வளிமங்களும் (gases) கூட மேலே சொன்ன அத்தனை இயக்கங்களையுங் காட்டும். எல்லாப் பொறிஞரும், நீர்மங்கள், வளிமங்களை ஒன்றுசேர்த்து விளவங்கள் (fluids) என அழைப்பார். பொதுப் புலனில் ”விளவம்” என்ற சொல் புழங்குவதில்லை. நீர்மம், வளிமம் என்ற சொற்கள் கூடப் புழங்குவதில்லை தான். [“வெகுசனத் தமிழ்” என்று சொல்லி “அறிவியலை மக்களுக்கு உணர்த்த வேண்டாம், படியா நிலையிலேயே அவரை இருத்தி வைப்போம். அப்போதுதான் நம் அதிகாரம் நாட்பட நிலைக்கும்” என்ற படித்தார் போக்கும் நிலவுகிறது. சொல்துல்லியம் பற்றி நான் பேசுவது கூடச் சிலருக்குப் பிடிப்பதில்லை. ”வெகுதிரள் நடை பயிலுங்களேன்” என்று நண்பர் சொன்னதும் உண்டு. நானோ, என்னைப் பார்த்துச் சிலராவது மாறட்டுமென நினைப்பேன். ] இனிப் புலனத்திற்கு வருவோம்.

விளவங்களைப் படிப்பதில் பல்வேறு நிலைகளுண்டு. கட்டுமானஞ் செய்யும் குடிப்பொறிஞர் (civil engineer) நீரோடு நின்றுகொண்டு, நீரியல் (hydraulics) படிப்பார். விளவ எந்திரங்கள் செய்யும் மாகனப் (mechanical) பொறிஞரும், வான்நாவுப் (aeronautic) பொறிஞரும் விளவங்களை நோக்கி தம் பார்வை விரித்து விளவ மாகனவியல் (fluid mechanics) படிப்பார். 

விளவங்களிலும் அடர்த்தி (desity), பாகுமை (viscosity) பொறுத்து நியுட்டோனியன் (newtonian), அல் நியூட்டோனியன் (Non-newtonian) என இருவேறு வகைகளுண்டு. இவற்றை யாளும் வேதிப்பொறிஞரோ, வெப்பம் (heat), மொதுகை (mass), உந்தம் (momentum) என 3 என்னுதிகளின் (entities) இடப்பெயர்வைப் (transfer) படிப்பார். இவர் நோக்கில் பயன்படுத்தும் ”உந்த இடப்பெயர்வு” என்பது, விளவ மாகனவியலுக்கு இன்னொரு பெயராகும். 3 என்னுதிகளும் சேர்ந்த படிப்பிற்கு ”புகற்பெயர்ச்சி நிகழ்வுகள் (transport phenomena)” என்ற ஒயிலான பெயருமுண்டு. மின்னம் (electricity), காந்தகம் (magnetism) சேர்த்து இன்னுங் கூட இப்படிப்புகளை விரிக்க முடியும்.

மேற்சொன்ன எல்லாப் பொறிஞரும் பயன்படுத்தும் அடிப்படைக் கலைச்சொல் turbulence என்பதாகும். இவற்றை நாங்கள் ஆங்கிலத்திலேயே படித்தோம். இவற்றிற்கு இணையான, (தரமான) கலைச்சொற்கள் தமிழில் இல்லாததால், எதிர்காலத்தில் கொஞ்சமாவது தமிழில் வரவைக்கும் விழைவில் அவ்வப்போது கலைச்சொற்களை நான் உருவாக்கி வந்தேன். துருவளை என்பது அவற்றில் ஒன்று.

ஒரு தூம்பில் (tube) நீரோ, நீர்மமோ ஓடுகிறதென வையுங்கள்.ஒவ்வொரு நீர்மத்திற்கும் அடர்த்தியும், பாகுமையும் உண்டு. நீரின் அடர்த்தி குறைவு, அணுவுலைகளில் குளிர்விப்பியாய்ப் (coolant) பயன்படும் சவடிய (sodium) நீர்மத்திற்கும் அடர்த்தி அதிகம். இதளின் (Mercury) அடர்த்தி இன்னும் அதிகம். நீரின் பாகுமை கம்மி. தேனுக்குப் பாகுமை அதிகம். இப்படிப் பல்வேறு நீர்மங்கள் தம் அடர்த்தி, பாகுமைகளால் வேறுபடும். நீரின்/நீர்மத்தின் ஓட்டத்தை அதன் கதியால் (velocity) குறிக்கிறோம். இழையாக ஓடத் (laminar flow) துவங்கும் நீர்மம் அதன் கதி கூடக்கூடச் சுழிக்கும், துளைக்கும், சுவரில் மோதும், சுவரை அதிரவைக்கும். இன்னும் என்னவெல்லாமொ பண்ணும்.

மேலே சொன்ன பாய்ச்சல் மாற்றங்களை நீர்மங்கள் எல்லாவற்றிற்கும் பொதுவாய்க் குறிக்க பொறியாளர் (பல்வேறு காலப் பட்டறிவில்) ரெய்னால்டு எண் (Reynolds number) என்றவொன்றைச் சொல்வர். இதில் தூம்பின் விட்டம் (d), ஓட்டக் கதி (u), அடர்த்தி (Rho), பாகுமை (Myu) ஆகியவற்றைக் கொண்டு  d*u*(Rho)/(Myu) என்ற எண் ஒன்றை கணக்கிடுவர். ரெய்னால்டு எண் 2300 க்கு கீழிருக்கும் வரை இழைப்பாய்வு நடைபெறும். அதற்கப்புறம் 2900 வரை ஓர் இடைப்பட்ட ஓட்டம் அமையும், தூம்பின் உட்சுவர் வழுவழுவென்றிருந்தால் 2300/2400 இலும் கூட இழைப்பாய்வு நடைபெறலாம். 2900 ஐக் கடந்துவிட்டால் இழைப்பாய்வு மாறி துருவளைப் பாய்வு (Turbulent flow) நடந்துவிடும்.

மேலே ஒரு தூம்பில் நடக்கும் பாய்ச்சல் பற்றிப் பார்த்தோம். ஒரு வாய்க்காலில் (Channel) நடக்கும் பாய்ச்சலும், ஒரு மணல்/சரளை/குருணைப் படுகையில் (sand/pebble/granular beds) நடக்கும் பாய்ச்சலும் என எல்லாவற்றிற்கும் அந்தந்த ரெய்னால்டு எண்களைச் சொல்ல முடியும், வரையறுக்க முடியும். தூம்பின் விட்டத்திற்கு மாறாய் ஓட்டத்தின் குறுக்குவெட்டை (cross section) நிருணயிப்பது போல் ஒரு குணக நீளத்தை (characteristic length) நாம் வரையறுக்க வேண்டும். அதை இங்கே நீட்டி முழக்கிச் சொல்லாது விடுக்கிறேன். ஆர்வம் இருப்போர் துறைநூல்களில் கண்டுகொள்க.

அடிப்படையில் “துருவளை” என்ற கலைச்சொல், வேகம், சுழிப்பு, வளைப்பு, நீருக்குள் ஏற்படும் துளைப்பு, துருவல் போன்ற பல்வேறு தோற்றங்களை முன்வைத்து மற்ற சொற்களையும் பார்த்துப் பரிந்துரைக்கப்பட்டது. இதுவரை எந்தச் சிக்கலையும் அச்சொல் எதிர்கொள்ளவில்லை. இதை ஒட்டி Turbine = துருவணை, Turbulence = துருவளைப்பு, Turn = திருணை என்ற சொற்களும் எழுந்தன.

turbulent (adj.) early 15c., "disorderly, tumultuous, unruly" (of persons), from Middle French turbulent (12c.), from Latin turbulentus "full of commotion, restless, disturbed, boisterous, stormy,"
figuratively "troubled, confused," from turba "turmoil, crowd" (see turbid). In reference to weather, from 1570s. Related: Turbulently.

turbulence or turbulent flow is fluid motion characterized by chaotic changes in pressure and flow velocity. Turbulence is caused by excessive kinetic energy in parts of a fluid flow, which overcomes the damping effect of the fluid's viscosity.

turbulent இன் முன்சொல்லாக turbid என்பது ஆங்கிலத்தில் காட்டப்படும் turbid (adj.) 1620s, from Latin turbidus "muddy, full of confusion," from turbare "to confuse, bewilder," from turba "turmoil, crowd," which is of uncertain origin. 

இதன் இன்னொரு பயன்பாடாய், turbo-: word-forming element, abstracted c. 1900 from turbine; influenced by Latin turbo "spinning top." E.g. turbocharger (1934), aeronautic turboprop (1945, with second element short for propeller); turbojet (1945). என்பது காட்டப்படும்.

disturb துருவளைத்தல் என்பது கலக்கிவிடுதலே. தமிழில் அப்படித்தான் disturbance, interturb, perturb என்பவற்றைப் புரிந்துகொள்கிறோம். ஒரு களிமண் சேர்ந்த நீர் இருக்கிறது என்று வையுங்கள். அதைக் கலங்கல் என்போம். கலங்கல் நீரை வெகுநேரம் விட்டுவைத்தால், களி கீழே படிந்து நீர் தெளியும். trouble = தொல்லை என்பது நம் துல்>துர்>துரு என்பதோடு தொடர்பு உடையதே.turbidity = கலங்குமை.

அன்புடன்,
இராம.கி.

No comments: