Rrjedha laminare kundrejt rrjedhës së turbullt
Dinamika e Fluideve është një pjesë e rëndësishme e fizikës klasike dhe aplikimet shkojnë nga ujitja në fiziologjinë njerëzore. Ajo ka kontribute të rëndësishme inxhinierike në fushat e hapësirës ajrore, detare, ujitjes, hidraulike dhe shumë disiplina të tjera.
Rrjedha e lëngut ndryshon nga një gjendje në tjetrën dhe për lehtësi analize, rrjedha kategorizohet në regjime të ndryshme ku vetitë e lëngut si shpejtësia, presioni, dendësia dhe viskoziteti karakterizojnë çdo regjim. Rrjedha e turbullt dhe ajo laminare janë dy klasat kryesore të regjimeve të rrjedhës.
Çfarë është Rrjedha Laminare?
Kur grimcat e lëngut rrjedhin pa ndërprerë shtigjet e njëra-tjetrës dhe shpejtësia e grimcës është gjithmonë tangjenciale me shtegun e grimcës, thuhet se rrjedha është e rrjedhshme. Kur ndodh rrjedha e linjës, shtresat e grimcave të lëngut priren të rrëshqasin mbi grimcat ngjitur pa shqetësuar lëvizjen e të tjerëve, dhe kjo ndodh në shtresa ose shtresa të rrjedhës së lëngut. Një rrjedhë e tillë njihet si rrjedhje laminare. Rrjedha laminare ose rrjedha rrjedhëse ndodh kur shpejtësia e lëngut është relativisht e ulët.
Në rrjedhjen laminare, shtresa në kontakt me një sipërfaqe të palëvizshme ka shpejtësi zero dhe, në drejtim pingul me sipërfaqen, shpejtësia e shtresave tenton të rritet. Gjithashtu, shpejtësia, presioni, dendësia dhe vetitë e tjera dinamike të lëngjeve mbeten të pandryshuara në çdo pikë të hapësirës së rrjedhës.
Numri Reynolds është një tregues se sa mirë një lëng mund t'i nënshtrohet rrjedhjes laminare. Kur numri i Reynolds është i ulët, rrjedha tenton të jetë laminare dhe forcat viskoze janë forma mbizotëruese e ndërveprimit midis shtresave. Kur numri Reynolds është i lartë, rrjedha priret të jetë e turbullt dhe forcat inerciale janë forma mbizotëruese e ndërveprimit midis shtresave.
Çfarë është Rrjedha Turbulente?
Kur vetitë e lëngut në një rrjedhë ndryshojnë me shpejtësi me kalimin e kohës, d.m.th. kur ndryshimet në shpejtësinë, presionin, densitetin dhe vetitë e tjera të rrjedhës tregojnë ndryshime të rastësishme dhe arbitrare, rrjedha njihet si një rrjedhë e turbullt.
Rrjedha e lëngut brenda një gypi cilindrik uniform me një gjatësi të kufizuar, i njohur gjithashtu si rrjedha Poiseuille, do të ketë turbulencë në rrjedhë kur numri i Reynolds të arrijë numrin kritik 2040. Megjithatë, në përgjithësi, rrjedha mund të mos jetë në mënyrë të qartë të jetë i turbullt kur numri Reynolds është më shumë se 10000.
Një rrjedhje e turbullt karakterizohet nga natyra e saj e rastësishme, difuziviteti dhe vorticiteti. Rrjedha përmban vorbulla, rryma tërthore dhe vorbulla.
Cili është ndryshimi midis Rrjedhës Laminar dhe Turbulent?
• Në rrjedhën laminare, rrjedha ndodh me shpejtësi të ulëta dhe me numër të ulët Reynolds, ndërsa rrjedha e turbulencës ndodh me shpejtësi të lartë dhe numër të lartë Reynolds.
• Në rrjedhën laminare, shtegu i linjave të lëngut është i rregullt dhe i rrjedhshëm ku nuk ka shqetësime anësore të rrugëve të lëngut dhe lëngu rrjedh në shtresa. Në rrjedhën e turbullt, modeli i rrjedhës është i parregullt dhe kaotik, ku ndodhin vorbulla, vorbulla dhe rryma tërthore.
• Në rrjedhën laminare, vetitë e lëngut në një pikë në hapësirë mbeten konstante me kohën, ndërsa, në rrjedhën turbulente, vetitë e lëngut në një pikë janë stokastike.
