Разница между ламинарным потоком и турбулентным потоком

Ламинарный поток против турбулентного потока
 

Гидродинамика - важная часть классической физики, и ее применение простирается от орошения до физиологии человека. Имеет значительный инженерный вклад в области аэрокосмической, морской, ирригационной, гидравлической и многих других дисциплин..

Поток жидкости изменяется от одного состояния к другому, и для простоты анализа поток подразделяется на различные режимы, где свойства жидкости, такие как скорость, давление, плотность и вязкость, характеризуют каждый режим. Турбулентный и ламинарный поток являются двумя основными классами режимов потока.

Что такое ламинарный поток?

Когда частицы жидкости текут, не пересекая траектории друг друга, и скорость частицы всегда является тангенциальной к траектории частицы, поток называется линейным. Когда возникает поток тока, слои частиц жидкости имеют тенденцию скользить по соседней частице, не нарушая движения других, и это происходит в слоях или пластинках потока жидкости. Такой поток известен как Ламинарный поток. Ламинарный поток или обтекаемый поток возникает, когда скорость жидкости относительно низкая.

В ламинарном потоке слой, контактирующий с неподвижной поверхностью, имеет нулевую скорость, и в направлении, перпендикулярном поверхности, скорость слоев имеет тенденцию к увеличению. Кроме того, скорость, давление, плотность и другие динамические свойства жидкости остаются неизменными в каждой точке пространства потока..

Число Рейнольдса является показателем того, насколько хорошо жидкость может испытывать ламинарный поток. Когда число Рейнольдса мало, поток имеет тенденцию быть ламинарным, и вязкие силы являются доминирующей формой взаимодействия между слоями. Когда число Рейнольдса велико, поток имеет тенденцию быть турбулентным, а силы инерции являются доминирующей формой взаимодействия между слоями.

Что такое турбулентный поток?

Когда свойства жидкости в потоке быстро меняются со временем, то есть когда изменения скорости, давления, плотности и других свойств потока показывают случайные и произвольные изменения, поток известен как турбулентный поток.

Поток жидкости в однородной цилиндрической трубе конечной длины, также известной как поток Пуазейля, будет иметь турбулентность в потоке, когда число Рейнольдса достигнет критического числа 2040. Однако, как правило, поток не может быть явно турбулентным, когда число Рейнольдса номер более 10000.

Турбулентный поток характеризуется своей случайной природой, диффузионной способностью и завихренностью. Поток содержит вихри, поперечные токи и вихри.

В чем разница между ламинарным и турбулентным потоком?

• В ламинарном потоке поток возникает при низких скоростях и малых числах Рейнольдса, тогда как турбулентный поток возникает при высоких скоростях и больших числах Рейнольдса.

• В ламинарном потоке путь линий жидкости является регулярным и обтекаемым, где нет боковых нарушений путей жидкости и жидкость течет слоями. В турбулентном потоке картина потока нерегулярна и хаотична, где возникают вихри, вихри и поперечные течения.

• В ламинарном потоке свойства жидкости в точке пространства остаются постоянными во времени, в то время как в турбулентном потоке свойства жидкости в точке являются стохастическими.