Flujo Laminar vs Turbulento
Flujo laminar
En la dinámica de fluidos, el flujo laminar se caracteriza por trayectorias suaves o regulares de partículas del fluido, en contraste con el flujo turbulento , que se caracteriza por el movimiento irregular de las partículas del fluido. El fluido fluye en capas paralelas (con una mezcla lateral mínima ), sin interrupción entre las capas. Por lo tanto, el flujo laminar también se conoce como flujo aerodinámico o flujo viscoso .
El término flujo de línea de corriente es descriptivo del flujo porque, en el flujo laminar, las capas de agua que fluyen unas sobre otras a diferentes velocidades, prácticamente sin mezclarse entre capas, las partículas de fluido se mueven en rutas o líneas de corriente definidas y observables.
Cuando un fluido fluye a través de un canal cerrado como una tubería o entre dos placas planas, puede ocurrir cualquiera de los dos tipos de flujo (flujo laminar o flujo turbulento) dependiendo de la velocidad , la viscosidad del fluido y el tamaño de la tubería ( o en el número de Reynolds) . El flujo laminar tiende a ocurrir a velocidades más bajas y alta viscosidad.
Flujo turbulento
En la dinámica de fluidos, el flujo turbulento se caracteriza por el movimiento irregular de partículas (se puede decir caótico ) del fluido. A diferencia del flujo laminar, el fluido no fluye en capas paralelas , la mezcla lateral es muy alta y hay una interrupción entre las capas. La turbulencia también se caracteriza por recirculación, remolinos y aleatoriedad aparente . En el flujo turbulento, la velocidad del fluido en un punto está experimentando cambios continuos tanto en magnitud como en dirección .
El conocimiento detallado del comportamiento del régimen de flujo turbulento es importante en ingeniería, porque la mayoría de los flujos industriales , especialmente los de ingeniería nuclear, son turbulentos . Desafortunadamente, el carácter altamente intermitente e irregular de la turbulencia complica todos los análisis . De hecho, a menudo se dice que la turbulencia es el ” último problema no resuelto en la física matemática clásica “.
La herramienta principal disponible para su análisis es el análisis CFD . CFD es una rama de la mecánica de fluidos que utiliza análisis numéricos y algoritmos para resolver y analizar problemas que involucran flujos de fluidos turbulentos . Es ampliamente aceptado que las ecuaciones de Navier-Stokes (o las ecuaciones simplificadas de Navier-Stokes promediadas por Reynolds ) son capaces de exhibir soluciones turbulentas, y estas ecuaciones son la base de esencialmente todos los códigos CFD.
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