Nyomásesés a Superprof folyadék áramlásában
2019. július 2. ∙ 8 perc olvasási idő
Az áramlás elvei
Lamináris áramlás
Amikor a folyadékmechanikában lamináris áramlásról beszélünk, akkor felidézzük a folyadék áramlási módját abban az esetben, ha az egész folyadék többé-kevésbé ugyanabba az irányba áramlik, és hogy a helyi különbségek nélkül nem háborodnak fel. Ezután ellenállunk annak a turbulens rezsimnek, amelynek során az áramlat örvényeket hoz létre, amelyek kölcsönösen ellentmondanak egymásnak.
A lamináris áramlás tanulmányozásával tudjuk megjósolni a folyadékok viselkedését a csövekben.
Így amikor egy folyadékot keringtetni akar egy csőben, lamináris áramlást kíván létrehozni úgy, hogy kisebb legyen a nyomásesés. De akkor is megpróbálunk lamináris áramlást beállítani, ha repülőgépet akarunk repülni, hogy az egyenletek segítségével stabil és kiszámítható legyen a repülés.
Amikor mikroszkópos skálán lamináris áramlást figyelünk meg, megfigyelhetjük, hogy két folyadék részecske, amelyek egy meghatározott pillanatban szomszédosak, a megfigyelés következő pillanataiban közel maradnak. Ebből a megfigyelésből leírhatunk egy sebességmezőt a matematikai elemzés klasszikus technikáinak felhasználásával.
Ha az áramlás turbulenssé válik, akkor látszólagos szerveződés nélkül válik. A matematikai elemzés korábban alkalmazott klasszikus technikái már nem elegendőek a sebességmező leírására.
A turbulens rezsim fogalmához hasonlóan a lamináris rezsim fogalma is nagyon szorosan kapcsolódik a mozgó folyadék viszkozitásához. Valóban, amikor a folyadék egy csőben vagy egy akadály körül helyezkedik el, akkor egy olyan fal közelében, amelyen a folyadék relatív sebessége nulla, akkor megfigyelhetjük a sebesség erős ingadozásainak megjelenését, amelyen belül a viszkozitás magában foglal.
Pontosabban elmondhatjuk, hogy a viszkózus áramlást egy dimenzió nélküli szám jellemzi, amelyet Reynolds-számnak hívunk. Ez a szám lehetővé teszi a sebességhez kapcsolódó inerciális erők és a viszkozitással kapcsolatos súrlódási erők relatív jelentőségének mérését.
Ha tehát utóbbiak túlsúlyban vannak, akkor azt mondhatjuk, hogy a két folyadékréteg között fellépő súrlódás fenntartja kohéziójukat: így lamináris áramlást kapunk.