Hva er Turbulent Flow?

March 3  by Eliza

Strømnings er jevn eller kontinuerlig bevegelse av et fluid, enten det er gjennom et rør, på tvers av en flyvinge eller i det fri, slik som i tilfellet av den åpne luft eller sjø. Denne type bevegelse faller inn i en av tre generelle kategorier: laminær strømnings, turbulent strømning eller overgangsstrømnings. Superdatamaskiner og spesialitet programvare er nødvendig å vurdere komplekse matematiske modeller for en slik flyt oppførsel.

Laminær strømning gjennom et rør kan visualiseres som en serie av meget tynne lag - nestede sylindre med væske - fra rørets indre overflate til dens sentrum. Egenskaper som begun laminær strømning er en glatt rørvegg og høy viskositet. Det ytterste lag av fluid klynger seg til røret. De andre lagene glir inni hverandre på litt økende hastigheter som sentrum er kontaktet. Laminar Flow er moderat forutsigbar og ryddig.

Turbulent strømning er flyt i opprør - flyte komplett med virvler og virvler. Ordet "turbulens" innebærer en blanding handling, øke eller opprettholde jevn væske sammensetning gjennom rør innhold. Turbulent strømning er foretrukket av et grovt rør innvendig og fluider med lav viskositet. Det også er foretrekkes av stadig væske tetthet. Et eksempel på en turbulent strømning er at av blod gjennom blodårene.

Overgangsstrømmen er mellom de første to typer. Den kombinerer laminær strømning langs den indre kanten av et rør med turbulent strømning i midten. Ingeniører spesialitet miksere designe løpehjul som innfører overgangs flyt i svært viskøse væsker som vanligvis ville utvise laminær flow. Dette sparer blande tid og penger.

Turbulent strømning er ekstremt viktig for luftfart på to måter. Turbulens i luften rundt, produsert av værsystemer, er utenfor kontroll av designeren. Den andre er turbulens som genereres av luftfartøyet selv, spesielt dens vinger. Denne typen kontrollerbar turbulens kommer fra vinger og kan deles inn i kjølvannet turbulens og airfoil turbulens.

Wake turbulens er tilført fra vingetippene av luftfartøyer, og det tar ofte i form av et sirkulært mønster av luft vinkelrett på retningen av flukt. Airfoil turbulens genereres over overflaten av vingen og årsaker fly dra og tap av heis. Metoder for å redusere våkne og airfoil turbulens er gjenstand for mye teori og design.