Perbezaan antara aliran laminar dan aliran bergolak

Aliran laminar vs aliran bergelora
 

Dinamika Fluida adalah bahagian penting dalam fizik klasik, dan aplikasi yang dikendalikan dari pengairan ke fisiologi manusia. Ia mempunyai sumbangan kejuruteraan yang signifikan dalam bidang aeroangkasa, marin, pengairan, hidraulik dan banyak disiplin lain.

Aliran bendalir berbeza dari satu keadaan ke keadaan yang lain, dan untuk memudahkan analisis, aliran dikategorikan ke dalam rejim yang berbeza di mana sifat bendalir seperti halaju, tekanan, ketumpatan, dan kelikatan mencirikan setiap rejim. Turbulen dan aliran laminar adalah dua kelas utama rejim aliran.

Apa itu aliran laminar?

Apabila zarah bendalir mengalir tanpa memintas jalan antara satu sama lain dan halaju zarah selalu tangen ke jalan zarah, aliran dikatakan menyelaraskan. Apabila aliran menyelaraskan berlaku, lapisan zarah bendalir cenderung meluncur ke atas zarah bersebelahan tanpa mengganggu gerakan orang lain, dan ini berlaku dalam lapisan atau laminas aliran bendalir. Aliran seperti itu dikenali sebagai aliran laminar. Aliran laminar atau aliran menyelaraskan berlaku apabila halaju bendalir agak rendah.

Dalam aliran laminar, lapisan yang bersentuhan dengan permukaan pegun mempunyai halaju sifar dan, ke arah tegak lurus ke permukaan, halaju lapisan cenderung meningkat. Juga, halaju, tekanan, ketumpatan, dan sifat dinamik cecair lain tetap tidak berubah pada setiap titik dalam ruang aliran.

Nombor Reynolds adalah petunjuk seberapa baik cecair mungkin mengalami aliran laminar. Apabila nombor Reynolds rendah, aliran cenderung menjadi laminar, dan daya likat adalah bentuk interaksi yang dominan antara lapisan. Apabila bilangan Reynolds tinggi, aliran cenderung bergolak, dan daya inersia adalah bentuk interaksi yang dominan antara lapisan.

Apa itu aliran bergelora?

Apabila sifat bendalir dalam aliran berbeza dengan cepat dengan masa, i.e. Apabila perubahan dalam halaju, tekanan, ketumpatan, dan sifat aliran lain menunjukkan perubahan rawak dan sewenang -wenangnya, alirannya dikenali sebagai aliran bergolak.

Aliran bendalir dalam paip silinder seragam dengan panjang terhingga, juga dikenali sebagai aliran poiseuille, akan mengalami pergolakan dalam aliran apabila nombor Reynolds mencapai nombor kritikal 2040. Walau bagaimanapun, secara amnya, aliran mungkin tidak secara eksplisit bergolak apabila nombor Reynolds lebih daripada 10000.

Aliran bergelora dicirikan oleh sifat rawak, diffusivity, dan vorticity. Alirannya mengandungi eddies, arus silang dan vorteks.

Apakah perbezaan antara aliran laminar dan bergolak?

• Dalam aliran laminar, aliran berlaku pada halaju rendah dan nombor Reynolds yang rendah, sementara aliran pergolakan berlaku pada halaju tinggi dan nombor Reynolds yang tinggi.

• Dalam aliran laminar, laluan garis bendalir adalah biasa dan menyelaraskan di mana tidak ada gangguan sisi jalur bendalir dan aliran bendalir dalam lapisan. Dalam aliran bergelora, corak aliran tidak teratur dan kacau, di mana vorteks, eddies, dan arus silang berlaku.

• Dalam aliran laminar, sifat bendalir pada titik di ruang tetap tetap dengan masa sementara, dalam aliran bergelora, sifat bendalir pada satu titik adalah stokastik.