Rozdíl mezi laminárním tokem a turbulentním tokem

Laminar Flow vs Turbulent Flow
 

Dynamika tekutin je důležitou součástí klasické fyziky a aplikace probíhají od zavlažování po fyziologii člověka. Má významné technické příspěvky v oblasti letectví, námořnictví, zavlažování, hydrauliky a mnoha dalších disciplínách.

Tok tekutiny se mění z jednoho stavu do druhého a pro snadnost analýzy je tok roztříděn do různých režimů, ve kterých vlastnosti tekutiny, jako je rychlost, tlak, hustota a viskozita, charakterizují každý režim. Turbulentní a laminární tok jsou dvě hlavní třídy režimů průtoku.

Co je Laminar Flow?

Když tekuté částice proudí, aniž by se protínaly vzájemnými cestami a rychlost částice je vždy tangenciální k dráze částice, tok je označován jako proudnice. Když dojde k proudu toku, mají vrstvy tekutin sklon klouzat po sousední částici, aniž by narušovaly pohyb ostatních, a to se děje ve vrstvách nebo laminách toku tekutiny. Takový tok je známý jako tok Laminar. Laminární tok nebo proudící proud nastává, když je rychlost tekutiny relativně nízká.

V laminárním toku má vrstva ve styku se stacionárním povrchem nulovou rychlost a ve směru kolmém na povrch má tendence zvyšovat se rychlost vrstev. Rovněž rychlost, tlak, hustota a další dynamické vlastnosti tekutiny zůstávají nezměněny v každém bodě v prostoru toku.

Reynoldsovo číslo je známkou toho, jak dobrá tekutina může procházet laminárním prouděním. Když je Reynoldsovo číslo nízké, tok má tendenci být laminární a viskózní síly jsou dominantní formou interakce mezi vrstvami. Když je Reynoldsovo číslo vysoké, má tok tendenci být turbulentní a setrvačné síly jsou dominantní formou interakce mezi vrstvami.

Co je to Turbulent Flow?

Když se vlastnosti tekutiny v proudu rychle mění s časem, tj. Když změny rychlosti, tlaku, hustoty a dalších vlastností toku vykazují náhodné a libovolné změny, tok je známý jako turbulentní tok.

Tok tekutiny uvnitř jednotné válcové trubky s konečnou délkou, také známý jako Poiseuilleův tok, bude mít v proudu turbulenci, když Reynoldsovo číslo dosáhne kritického čísla 2040. Obecně však nemusí být tento tok explicitně turbulentní, když Reynoldsovo číslo je více než 10 000.

Turbulentní tok je charakterizován svou náhodnou povahou, difuzivitou a vířivostí. Tok obsahuje víry, křížové proudy a víry.

Jaký je rozdíl mezi Laminar a Turbulent Flow?

• V laminárním toku dochází k toku při nízkých rychlostech a nízkém Reynoldsově čísle, zatímco k turbulenčnímu toku dochází při vysokých rychlostech a vysokém počtu Reynoldsových čísel.

• V toku Laminar je dráha tekutinových linek pravidelná a efektivní, kde nedochází k žádnému laterálnímu rušení tekutinových drah a tekutina proudí ve vrstvách. V turbulentním proudění je tok nepravidelný a chaotický, kde se vyskytují víry, víry a křížové proudy.

• V laminárním proudění zůstávají vlastnosti tekutiny v bodě v prostoru konstantní s časem, zatímco v turbulentním proudění jsou vlastnosti tekutiny v bodě stochastické.