Razlika između Laminarnog protoka i Turbulentnog protoka

Laminarni tok vs turbulentni protok
 

Dinamika fluida važan je dio klasične fizike, a aplikacije se kreću od navodnjavanja do ljudske fiziologije. Ima značajan inženjerski doprinos u područjima zrakoplovne, brodske, navodnjavajuće, hidrauličke i mnogih drugih disciplina.

Protok fluida varira od jednog do drugog stanja, a radi lakše analize, protok je kategoriziran u različite režime u kojima svojstva fluida kao što su brzina, tlak, gustoća i viskoznost karakteriziraju svaki režim. Turbulentno i laminarno strujanje dvije su glavne klase režima protoka.

Što je Laminarni tok?

Kad čestice tekućine teku bez međusobnog presijecanja staza jedna drugoj i brzina čestice je uvijek tangencijalna na putu čestice, kaže se da je tok usmjeren. Kada dođe do strujnog protoka, slojevi čestica tekućine skloni su klizanju po susjednoj čestici bez ometanja kretanja drugih, a to se događa u slojevima ili laminama protoka tekućine. Takav tok poznat je kao Laminarski tok. Laminarni protok ili strujni tok nastaju kada je brzina fluida relativno mala.

Kod laminarnog toka, sloj koji je u kontaktu sa nepomičnom površinom ima nultu brzinu, a u smjeru okomitom na površinu, brzina slojeva se povećava. Također, brzina, tlak, gustoća i druga dinamička svojstva fluida ostaju nepromijenjena u svakoj točki u prostoru protoka.

Reynoldsov broj znak je koliko dobra tekućina može proći laminarno. Kada je Reynoldsov broj nizak, protok ima tendenciju laminarnosti, a viskozne sile su dominantan oblik interakcije između slojeva. Kada je Reynoldsov broj visok, protok ima tendenciju turbulencije, a inercijalne sile su dominantan oblik interakcije između slojeva.

Što je turbulentni tok?

Kada svojstva fluida u protoku brzo variraju s vremenom, tj. Kada promjene brzine, tlaka, gustoće i drugih svojstava protoka pokazuju nasumične i proizvoljne promjene, protok je poznat kao turbulentni protok.

Protok fluida u jednoličnoj cilindričnoj cijevi s konačnom duljinom, poznatom i kao Poiseuille protok, imat će turbulencije u protoku kada Reynoldsov broj dosegne kritični broj 2040. Međutim, općenito, protok možda neće biti eksplicitno turbulentan kad Reynolds broj je veći od 10000.

Turbulentni tok karakterizira njegova slučajna priroda, difuznost i vrtlog. Tok sadrži vrtložne, poprečne struje i vrtloge.

Koja je razlika između Laminara i Turbulentnog toka?

• U laminarnom protoku protok se javlja pri malim brzinama i malom Reynoldsovom broju, dok se tok turbulencije javlja kod velikih brzina i velikog Reynoldsova broja.

• U Laminarnom protoku, put fluidnih vodova je pravilan i strujan tamo gdje nema bočnih poremećaja staza fluida i tekućina teče u slojevima. U turbulentnom protoku, oblik protoka je nepravilan i kaotičan, gdje se javljaju vrtlozi, vrtlozi i poprečna struja.

• U laminarnom protoku, svojstva fluida u nekoj točki u prostoru ostaju stalna s vremenom, dok su u turbulentnom protoku, svojstva fluida u točki stohastična.