Différence entre flux laminaire et flux turbulent

Flux laminaire vs flux turbulent
 

La dynamique des fluides est une partie importante de la physique classique et ses applications vont de l’irrigation à la physiologie humaine. Ses contributions en ingénierie sont importantes dans les domaines de l'aérospatiale, de la marine, de l'irrigation, de l'hydraulique et de nombreuses autres disciplines..

Le débit du fluide varie d'un état à l'autre et, pour faciliter l'analyse, le débit est classé en différents régimes dans lesquels les propriétés du fluide, telles que la vitesse, la pression, la densité et la viscosité, caractérisent chaque régime. Les flux turbulent et laminaire sont les deux principales classes de régimes d'écoulement.

Qu'est-ce que le flux laminaire??

Lorsque les particules de fluide s'écoulent sans se croiser et que la vitesse de la particule est toujours tangentielle à la trajectoire de la particule, on dit que l'écoulement est fluide. Lorsque l'écoulement de courant se produit, les couches de particules de fluide ont tendance à glisser sur la particule adjacente sans perturber le mouvement des autres, et cela se produit par couches ou laminas d'écoulement de fluide. Un tel écoulement est appelé écoulement laminaire. Un écoulement laminaire ou un courant d'écoulement se produit lorsque la vitesse du fluide est relativement faible.

En écoulement laminaire, la couche en contact avec une surface fixe a une vitesse nulle et, dans la direction perpendiculaire à la surface, la vitesse des couches a tendance à augmenter. De plus, la vitesse, la pression, la densité et d'autres propriétés dynamiques du fluide restent inchangées à chaque point de l'espace de l'écoulement.

Le nombre de Reynolds indique à quel point un fluide peut être soumis à un écoulement laminaire. Lorsque le nombre de Reynolds est faible, le flux tend à être laminaire et les forces visqueuses constituent la forme d'interaction dominante entre les couches. Lorsque le nombre de Reynolds est élevé, l'écoulement a tendance à être turbulent et les forces d'inertie constituent la forme d'interaction dominante entre les couches..

Qu'est-ce qu'un écoulement turbulent??

Lorsque les propriétés d'un fluide dans un écoulement varient rapidement avec le temps, c'est-à-dire lorsque les modifications de la vitesse, de la pression, de la densité et d'autres propriétés d'écoulement montrent des modifications aléatoires et arbitraires, l'écoulement est appelé écoulement turbulent..

L'écoulement de fluide dans un tuyau cylindrique uniforme de longueur finie, également appelé écoulement de Poiseuille, aura une turbulence dans l'écoulement lorsque le nombre de Reynolds atteindra le nombre critique 2040. Cependant, l'écoulement peut ne pas être explicitement turbulent lorsque le nombre est plus que 10000.

Un écoulement turbulent est caractérisé par sa nature aléatoire, sa diffusivité et son tourbillon. Le flux contient des tourbillons, des courants croisés et des vortex.

Quelle est la différence entre le flux laminaire et turbulent?

• En écoulement laminaire, l’écoulement se produit à basse vitesse et à faible nombre de Reynolds, tandis que l’écoulement à turbulence se produit à grande vitesse et à fort nombre de Reynolds..

• En écoulement laminaire, le trajet des lignes de fluide est régulier et lisse, sans perturbation latérale des trajets du fluide et le fluide s'écoule en couches. Dans un écoulement turbulent, le modèle d'écoulement est irrégulier et chaotique, où se produisent des tourbillons, des tourbillons et des courants croisés..

• En écoulement laminaire, les propriétés du fluide en un point de l’espace restent constantes dans le temps, tandis que dans un écoulement turbulent, les propriétés du fluide en un point sont stochastiques..