Laminar Flow vs Turbulent Flow
Ang Fluid Dynamics ay isang mahalagang bahagi ng klasikal na pisika, at ang mga aplikasyon ay tumatakbo mula sa irigasyon hanggang sa pisyolohiya ng tao. Mayroon itong makabuluhang kontribusyon sa engineering sa larangan ng aerospace, marine, irigasyon, hydraulic at marami pang ibang disiplina.
Ang daloy ng fluid ay nag-iiba mula sa isang estado patungo sa isa pa, at para sa kadalian ng pagsusuri, ang daloy ay ikinategorya sa iba't ibang mga rehimen kung saan ang mga katangian ng likido tulad ng bilis, presyon, density, at lagkit ay tumutukoy sa bawat rehimen. Ang turbulent at ang Laminar flow ay ang dalawang pangunahing klase ng flow regimes.
Ano ang Laminar Flow?
Kapag ang mga fluid particle ay dumadaloy nang hindi nagsasalubong sa mga landas ng isa't isa at ang bilis ng particle ay palaging tangential sa landas ng particle, ang daloy ay sinasabing streamline. Kapag nangyari ang streamline flow, ang mga layer ng fluid particle ay may posibilidad na mag-slide sa katabing particle nang hindi nakakagambala sa paggalaw ng iba, at ito ay nangyayari sa mga layer o lamina ng fluid flow. Ang ganitong daloy ay kilala bilang isang Laminar flow. Ang laminar flow o streamline flow ay nangyayari kapag ang fluid velocity ay medyo mababa.
Sa laminar flow, ang layer na nakadikit sa isang nakatigil na ibabaw ay may zero velocity at, sa direksyong patayo sa surface, ang bilis ng mga layer ay may posibilidad na tumaas. Gayundin, ang velocity, pressure, density, at iba pang fluid dynamic na katangian ay nananatiling hindi nagbabago sa bawat punto sa espasyo ng daloy.
Ang Reynolds number ay isang indikasyon kung gaano kahusay ang fluid na maaaring sumailalim sa laminar flow. Kapag mababa ang bilang ng Reynolds, malamang na laminar ang daloy, at ang viscous forces ang nangingibabaw na anyo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga layer. Kapag mataas ang Reynolds number, malamang na magulong ang daloy, at ang mga inertial forces ang nangingibabaw na anyo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga layer.
Ano ang Turbulent Flow?
Kapag ang mga katangian ng likido sa isang daloy ay mabilis na nag-iiba sa paglipas ng panahon, ibig sabihin, kapag ang mga pagbabago sa bilis, presyon, density, at iba pang mga katangian ng daloy ay nagpapakita ng mga random at arbitrary na pagbabago, ang daloy ay kilala bilang isang magulong daloy.
Ang daloy ng fluid sa loob ng pare-parehong cylindrical pipe na may hangganan ang haba, na kilala rin bilang Poiseuille flow, ay magkakaroon ng turbulence sa daloy kapag ang Reynolds number ay umabot sa kritikal na bilang na 2040. Gayunpaman, sa pangkalahatan, ang daloy ay maaaring hindi tahasang maging magulo kapag ang Reynolds number ay higit sa 10000.
Ang isang magulong daloy ay nailalarawan sa pamamagitan ng random na kalikasan nito, diffusivity, at vorticity. Naglalaman ang daloy ng eddies, cross currents, at vortices.
Ano ang pagkakaiba ng Laminar at Turbulent Flow?
• Sa laminar flow, ang daloy ay nangyayari sa mababang bilis at mababang Reynolds number, habang ang turbulence flow ay nangyayari sa matataas na bilis at mataas na Reynolds number.
• Sa Laminar flow, ang daanan ng mga linya ng fluid ay regular at streamline kung saan walang lateral disturbance ng mga fluid path at ang fluid ay dumadaloy sa mga layer. Sa magulong daloy, irregular at magulo ang pattern ng daloy, kung saan nagaganap ang mga vortices, eddies, at cross currents.
• Sa laminar flow, ang fluid properties sa isang point sa space ay nananatiling pare-pareho sa paglipas ng panahon habang, sa turbulent flow, ang fluid properties sa isang point ay stochastic.
