Razlika med Laminarnim tokom in Turbulentnim tokom

Laminarni tok proti turbulentnemu toku
 

Dinamika tekočin je pomemben del klasične fizike, aplikacije pa segajo od namakanja do človeške fiziologije. Ima pomemben inženirski prispevek na področju vesoljske, pomorske, namakalne, hidravlične in mnogih drugih strok.

Pretok tekočine se razlikuje od stanja do stanja in zaradi lažje analize je pretok razvrščen v različne režime, kjer lastnosti tekočine, kot so hitrost, tlak, gostota in viskoznost, zaznamujejo vsak režim. Turbulenten in Laminarski tok sta dva glavna razreda pretočnih režimov.

Kaj je Laminarski tok?

Kadar delci tekočine tečejo, ne da bi se sekale poti drug drugega in je hitrost delca vedno tangencialna glede na delce delca, se pravi, da je tok racionalen. Ko pride do pretočnega toka, se plasti tekočih delcev ponavadi drsijo po sosednjem delcu, ne da bi motili gibanje drugih, in to se dogaja v plasteh ali ploščah pretoka tekočine. Takšen tok je znan kot Laminarski tok. Laminarni tok ali pretok toka se pojavi, ko je hitrost tekočine relativno nizka.

Pri laminarnem toku ima plast v stiku s stacionarno površino ničelno hitrost in hitrost plasti se v smeri, ki je pravokotna na površino, poveča. Tudi hitrost, tlak, gostota in druge dinamične lastnosti tekočine ostanejo nespremenjene v vsaki točki v prostoru toka.

Reynoldsova številka je znak, kako dobra tekočina lahko prehaja laminarno. Ko je Reynoldsovo število majhno, je pretok ponavadi laminarn, viskozne sile pa so prevladujoča oblika interakcije med plastmi. Ko je Reynoldsovo število veliko, je pretok ponavadi močan, inercijske sile so prevladujoča oblika interakcije med plastmi.

Kaj je močan pretok?

Kadar se lastnosti tekočine v pretoku s časom hitro spreminjajo, tj. Ko spremembe hitrosti, tlaka, gostote in drugih lastnosti toka kažejo naključne in poljubne spremembe, je tok znan kot turbulenten pretok.

Pretok tekočine v enakomerni cilindrični cevi s končno dolžino, znan tudi kot Poiseuille pretok, bo imel turbulenco v pretoku, ko Reynoldsova številka doseže kritično število 2040. Vendar na splošno pretok morda ne bo izrecno moten, če Reynolds število je več kot 10000.

Za turbulenten tok je značilna naključna narava, difuzivnost in vrtinčenje. Tok vsebuje vrtince, navzkrižne tokove in vrtince.

Kakšna je razlika med Laminarjem in Turbulentnim tokom?

• Pri laminarnem toku se tok pojavlja pri majhnih hitrostih in nizkem Reynoldsovem številu, medtem ko se turbulenčni tok pojavlja pri velikih hitrostih in velikem Reynoldsovem številu.

• V Laminarjevem toku je pot tekočih vodov pravilna in ravna, kjer ni stranskih motenj tekočinskih poti in tekočina teče v plasteh. V turbulentnem toku je pretok nepravilen in kaotičen, kjer se pojavljajo vrtinci, vrtinci in navzkrižni tokovi.

• Pri laminarnem pretoku lastnosti tekočine v točki v prostoru ostanejo s časom konstantne, medtem ko so v turbulentnem toku lastnosti tekočine v točki stohastične.