Sisältö

• Sisältö: Ero laminaarivirtauksen ja pyöreän virtauksen välillä
• Mikä on Laminar Flow?
• Mikä on turbulentti virtaus?
• Keskeiset erot

Laminaari ja turbulentti virtaus ovat kaksi laajalti käytettyä termiä fluididynamiikassa. Kun neste kulkee minkä tahansa putken tai putken läpi, se kulkee joko laminaarivirtauksella tai joko pyörteisellä tavalla. Pääasiassa neste kulkee putkissa molemmissa näissä järjestyksissä. Laminaarivirtausta voidaan kuvata fluidin virtauksena aina, kun jokainen nesteeseen kuuluva hiukkanen on yhdenmukaisen kulun seuraaja, reitit, jotka yleensä eivät missään olosuhteissa estä toisiaan. Yksi seuraus laminaarisesta liikkeestä olisi se, että nesteeseen kuuluva nopeus on tosiasiallisesti vakio milloin tahansa nesteen sisällä, kun taas toisaalta turbulenttia virtausta voidaan kuvata nesteen epätasaiseksi, säätelemättömäksi liikkeeksi, jota pidetään pieninä porealtaan alueina. Tällaisen nesteen nopeus ei ole kiistatta välttämättä vakio jokaisessa pisteessä.

Sisältö: Ero laminaarivirtauksen ja pyöreän virtauksen välillä

• Mikä on Laminar Flow?
• Mikä on turbulentti virtaus?
• Keskeiset erot
• Videon selitys

Mikä on Laminar Flow?

Nesteen dynamiikassa laminaariliike sekä virtaviivainen liike tapahtuvat, kun neste liikkuu vastaavilla tasoilla toistensa yläpuolella, ilman keskeytyksiä kerrosten välillä. Pienennetyillä nopeuksilla todellisella fluidilla on taipumus virtautua ilman, että se sekoittaa sivusuunnassa, samoin kuin vierekkäiset kerrokset liukuvat toistensa ohi, kuten aktiivisesti pelaavat kortit. Liikkeeseen liittyvää polkua kohti ei ole pystysuoria ristivirtauksia, ei myöskään nesteisiin liittyviä pyöreitä tai edes pyörteitä. Laminaariliikkeessä nesteessä olevien hiukkasten erityinen liike on uskomattoman järjestetty kaikkien hiukkasten tullessa suoriin linjoihin synkronoituna kohti putken seiniä. Laminaariliike on todella virtausrutiini, jota havaitaan merkittävänä vauhdin diffuusiona ja satunnaisena vauhdin konvektiona. Aina kun neste virtaa yleensä suljetun suppilon avulla, sano esimerkiksi putki tai jopa parin litteän levyn väliin, mahdollisesti liittyneenä kahteen liiketyyppiin nesteen nopeuden ja viskositeetin suhteen: laminaarinen virtaus tai turbulentti virtaus. Laminaarivirtauksella on taipumus tapahtua pienemmillä nopeuksilla, kynnyksen alapuolella, josta alkaen siitä tulee turbulentti. Ei-tieteellisissä olosuhteissa laminaariliike on tosiasiallisesti tasaista, samalla kun turbulentti kierto on yleensä karkea.

Mikä on turbulentti virtaus?

Nesteen dynamiikan alalla keskeytettyä nesteen virtausta kutsutaan turbulenssivirtaukseksi. Turbulentti virtaus, sellainen, joka liittyy nesteen (se voi olla sekä kaasua että nestettä) liikkeeseen, jossa neste kulkee ennakoimattomien varianssien läpi, samoin kuin sekoittaminen, toisin kuin laminaarivirtaus, jonka aikana neste etenee sujuvilla tavoilla tai jopa tasoilla . Kun kyse on turbulenttisesta virtauksesta, nesteen tasolle kuuluva nopeus on jatkuvasti muutosprosessissa yhtä suuressa määrin kuin reitti. Tuulen, samoin kuin jokisuistojen ja jokien, liikkuminen on yleensä turbulenttia tässä nimenomaisessa mielessä riippumatta siitä, ovatko virrat yleensä tasaisia. Ympäristö tai jopa vesi pyörii sekä pyörteet samalla, kun sen yleinen massa etenee yhdessä tiettyyn suuntaan. Useimmat nesteiden liikkeeseen liittyvät tyypit ovat yleensä turbulentteja, lisäksi laminaarivirtausta kiinteiden aineiden ensiöreunalla, joka menee nesteiden mukaisesti, sekä uskomattoman lähellä kiinteitä alueita, esimerkiksi putkeen liittyvää sisäseinää tai mahdollisesti tapauksiin, jotka liittyvät nesteet, joihin liittyy huomattava viskositeetti (suhteellisen loistava hitaus) ja jotka liikkuvat vähitellen pienten kanavien avulla. Tyypillisiä esimerkkejä turbulenttisesta virtauksesta ovat yleensä verenkierto valtimoissa, öljyn kuljetus putkistojen sisällä, laavan liikkuminen, ilmakehä sekä merivirrat, erityinen liike pumppausjärjestelmien ja turbiinien avulla sekä myös veneen herättäminen sekä lähellä lentokoneiden siipikärkiä.

Keskeiset erot

1. Laminaarivirtaus on tasainen, kun taas turbulentti virtaus ei ole.
2. Laminaarivirtauksen nestehiukkaset eivät ylitä toisiaan, kun taas turbulentit virtauspartikkelit ylittävät toisiaan nestevirtauksessa
3. Nopeus on vakio missä tahansa laminaarivirtauksen kohdassa, kun taas toisaalta nopeus ei ole edes turbulenttisessa virtauksessa
4. Laminaarivirtauksen leikkausjännitys riippuu viskositeetista - μ - ja on riippumaton tiheydestä -ρ, kun taas toisaalta turbulenttiin virtaukseen liittyvä leikkausjännitys on tiheyden funktio - ρ.