Differenza tra flusso laminare e flusso turbolento

Flusso laminare vs flusso turbolento
 

La fluidodinamica è una parte importante della fisica classica e le applicazioni vanno dall'irrigazione alla fisiologia umana. Ha importanti contributi ingegneristici nei settori aerospaziale, marino, irrigazione, idraulica e molte altre discipline.

Il flusso del fluido varia da uno stato all'altro e per facilità di analisi, il flusso viene classificato in diversi regimi in cui le proprietà del fluido come velocità, pressione, densità e viscosità caratterizzano ciascun regime. Turbolento e flusso laminare sono le due classi principali di regimi di flusso.

Cos'è Laminar Flow?

Quando le particelle fluide fluiscono senza intersecare i percorsi l'una dell'altra e la velocità della particella è sempre tangente al percorso della particella, si dice che il flusso sia più lineare. Quando si verifica il flusso della linea di galleggiamento, gli strati di particelle fluide tendono a scivolare sulla particella adiacente senza disturbare il movimento degli altri, e ciò avviene in strati o lamine di flusso di fluido. Un tale flusso è noto come flusso laminare. Flusso laminare o flusso lineare si verifica quando la velocità del fluido è relativamente bassa.

Nel flusso laminare, lo strato a contatto con una superficie stazionaria ha velocità nulla e, nella direzione perpendicolare alla superficie, la velocità degli strati tende ad aumentare. Inoltre, la velocità, la pressione, la densità e altre proprietà dinamiche del fluido rimangono invariate in ogni punto dello spazio del flusso.

Il numero di Reynolds indica che un fluido può subire un flusso laminare. Quando il numero di Reynolds è basso, il flusso tende ad essere laminare e le forze viscose sono la forma dominante di interazione tra gli strati. Quando il numero di Reynolds è alto, il flusso tende ad essere turbolento e le forze inerziali sono la forma dominante di interazione tra gli strati.

Cos'è il flusso turbolento?

Quando le proprietà del fluido in un flusso variano rapidamente nel tempo, cioè quando i cambiamenti nella velocità, pressione, densità e altre proprietà del flusso mostrano cambiamenti casuali e arbitrari, il flusso è noto come flusso turbolento.

Il flusso del fluido all'interno di un tubo cilindrico uniforme con una lunghezza finita, noto anche come flusso di Poiseuille, avrà turbolenza nel flusso quando il numero di Reynolds raggiunge il numero critico 2040. Tuttavia, generalmente, il flusso potrebbe non essere esplicitamente turbolento quando Reynolds il numero è più di 10000.

Un flusso turbolento è caratterizzato dalla sua natura casuale, diffusività e vorticità. Il flusso contiene vortici, correnti trasversali e vortici.

Qual è la differenza tra Laminar e Turbulent Flow?

• Nel flusso laminare, il flusso avviene a basse velocità e basso numero di Reynolds, mentre il flusso di turbolenza si verifica a velocità elevate e numero di Reynolds elevato.

• Nel flusso laminare, il percorso delle linee del fluido è regolare e lineare laddove non vi è alcun disturbo laterale dei percorsi del fluido e il fluido scorre negli strati. Nel flusso turbolento, il modello di flusso è irregolare e caotico, dove si verificano vortici, vortici e correnti trasversali.

• Nel flusso laminare, le proprietà del fluido in un punto dello spazio rimangono costanti nel tempo mentre, nel flusso turbolento, le proprietà del fluido in un punto sono stocastiche.