Scădere de presiune în fluxul unui fluid Superprof
2 iulie 2019 ∙ 8 minute timp de citire
Principiile fluxului
Flux laminar
Când vorbim de flux laminar în mecanica fluidelor, evocăm modul de curgere al unui fluid în cazul în care întregul fluid curge mai mult sau mai puțin în aceeași direcție și că fără diferențele locale nu se supără. Suntem atunci în opoziție cu regimul turbulent în timpul căruia fluxul produce vârtejuri care se vor contrazice reciproc.
Prin studiul fluxului laminar putem prevedea comportamentul lichidelor din conducte.
Astfel, atunci când se caută să circule un fluid într-o țeavă, se caută să se stabilească un flux laminar astfel încât să existe o scădere de presiune mai mică. Dar încercăm, de asemenea, să stabilim un flux laminar atunci când vrem să facem un avion să zboare astfel încât zborul să fie stabil și previzibil folosind ecuații.
Când observăm un flux laminar la scară microscopică, putem observa că două particule de fluide care sunt învecinate la un moment definit vor rămâne aproape în următoarele momente de observare. Din această observație, putem descrie un câmp de viteză prin utilizarea tehnicilor clasice de analiză matematică.
Dacă fluxul devine turbulent, devine atunci fără organizare aparentă. Tehnicile clasice de analiză matematică utilizate anterior nu mai sunt suficiente pentru a descrie câmpul de viteză.
La fel ca noțiunea de regim turbulent, noțiunea de regim laminar este foarte puternic legată de vâscozitatea fluidului în mișcare. Într-adevăr, atunci când lichidul este situat într-o țeavă sau în jurul unui obstacol, atunci, în vecinătatea unui perete pe care viteza relativă a fluidului este zero, putem observa apariția unor variații puternice ale vitezei în cadrul căreia vâscozitatea este implicat.
Mai precis, putem spune că fluxul vâscos este caracterizat printr-un număr adimensional numit numărul Reynolds. Acest număr face posibilă măsurarea importanței relative a forțelor de inerție care sunt legate de viteză și a forțelor de frecare care sunt legate de vâscozitatea.
Astfel, dacă acestea din urmă sunt preponderente, atunci putem spune că fricțiunea, care apare între două straturi de fluide, își menține coeziunea: obținem astfel un flux laminar.