Qu’est-ce qu’un flux laminaire ou turbulent? – Définition

Flux laminaire vs turbulent

Écoulement laminaire

En dynamique des fluides, l’écoulement laminaire est caractérisé par des trajets lisses ou réguliers de particules du fluide, contrairement à un écoulement turbulent , caractérisé par le mouvement irrégulier des particules du fluide. Le fluide s’écoule en couches parallèles (avec un mélange latéral minimal ), sans perturbation entre les couches. Par conséquent, l’écoulement laminaire est également appelé écoulement fluide ou visqueux .

Le terme flux de courant est descriptif du flux car, dans un flux laminaire, des couches d’eau s’écoulant à différentes vitesses sans pratiquement se mélanger, les particules de fluide se déplacent dans des trajectoires ou des lignes de courant définies et observables.

Lorsqu’un fluide circule dans un canal fermé tel qu’un tuyau ou entre deux plaques planes, un flux de deux types (flux laminaire ou flux turbulent) peut se produire en fonction de la vitesse , de la viscosité du fluide et de la taille du tuyau ( ou sur le nombre de Reynolds) . L’écoulement laminaire a tendance à se produire à des vitesses plus basses et à une viscosité élevée.

Écoulement turbulent

En dynamique des fluides, un écoulement turbulent est caractérisé par le mouvement irrégulier des particules (on peut dire chaotique ) du fluide. Contrairement à l’écoulement laminaire, le fluide ne coule pas en couches parallèles , le mélange latéral est très élevé et il existe une rupture entre les couches. La turbulence est également caractérisée par une recirculation, des remous et un caractère aléatoire apparent . Dans un écoulement turbulent, la vitesse du fluide en un point subit continuellement des changements d’ amplitude et de direction .

Une connaissance détaillée du comportement du régime d’écoulement turbulent est importante en ingénierie, car la plupart des flux industriels , en particulier ceux de l’ingénierie nucléaire, sont turbulents . Malheureusement, le caractère hautement intermittent et irrégulier de la turbulence complique toutes les analyses . En fait, on dit souvent que la turbulence est le « dernier problème non résolu de la physique mathématique classique ».

Le principal outil disponible pour leur analyse est l’ analyse CFD . CFD est une branche de la mécanique des fluides qui utilise l’analyse numérique et des algorithmes pour résoudre et analyser des problèmes impliquant des écoulements de fluide turbulent . Il est largement admis que les équations de Navier – Stokes (ou les équations simplifiées de Navier – Stokes à la moyenne de Reynolds ) sont capables de présenter des solutions turbulentes, et ces équations sont à la base de pratiquement tous les codes CFD.