זרימה למינרית לעומת זרימה סוערת
תוֹכֶן
זרימה למינרית וסוערת הם שני מונחים נפוצים בדינמיקת הנוזלים. כאשר הנוזל עובר דרך צינור או צינור כלשהו, הוא עובר בזרימה למינרית או בצורה סוערת. הנוזל העיקרי עובר בצינורות בשני ההזמנות הללו. ניתן לתאר את זרימת הלמינר כזרם של נוזל בכל פעם שכל חלקיק ושייכות לנוזל הוא חסיד של מסלול עקבי, דרכים שבדרך כלל אינן חוסמות זו את זו. תוצאה אחת של תנועה למינרית תהיה שהמהירות השייכת לנוזל היא למעשה קבועה בכל עת בתוך נוזל ואילו מצד שני ניתן לתאר את זרימת הסוערים כתנועת הנוזלים הבלתי אחידה, הבלתי-מקובלת, הנחשבת לאזורי מערבולת קטנה. המהירות של נוזל כזה היא ללא ספק קבועה בהכרח בכל נקודה ונקודה.
תוכן: הבדל בין זרימת למינר לזרימה סוערת
- מהו זרימת למינר?
- מהי זרימה סוערת?
- הבדלים עיקריים
- הסבר וידאו
מהו זרימת למינר?
בדינמיקת הנוזלים, תנועה למינרית, כמו גם תנועה יעילה, מתרחשת כאשר נוזל נע ברמות שוות זו מזו, מבלי להפריע בין השכבות שלך. במהירויות מופחתות, לנוזל הממשי יש נטייה לזרם מבלי שיהיה מיזוג לרוחב, כמו גם שכבות סמוכות, גולשים זה על פני זה ממש כמו משחק קלפים פעיל. אין זרמים צולבים אנכיים ביחס לנתיב הקשור לתנועה, לא סיבוכים ואפילו לא סיבובים הנוגעים לנוזלים. בתנועה למינרית, התנועה הספציפית השייכת לחלקיקים בנוזל מאורגנת להפליא כשכל החלקיקים נכנסים לקווים ישירים המסונכרנים לכיוון קירות הצינור. תנועה למינרית היא באמת שגרת זרימה הנצפית כהתפשטות מומנטום משמעותית והסבתת מומנטום מדי פעם. בכל פעם שנוזל זורם בדרך כלל דרך משפך סגור נניח למשל צינור או אפילו בין כמה צלחות שטוחות, יתכן שקשור לשני סוגים של תנועה יכול לקרות ביחס למהירות כמו גם לצמיגות בנוזל: למינרי זרימה או זרימה סוערת. לזרם למינרי יש נטייה להתרחש במהירויות נמוכות יותר, מתחת לסף שממנו הוא יהפוך לסוער. בתנאים לא מדעיים, התנועה הלמינרית למעשה עקבית ובו בזמן המחזור הסוער הוא לרוב גס.
מהי זרימה סוערת?
בתחום הדינמיקה של הנוזלים נקראת זרימת הפרעה של הנוזל זרימה סוערת. זרימה סוערת, מהסוג הקשור לתנועתיות (זה יכול להיות גם גז וגם נוזל) בו הנוזל עובר בשונות בלתי צפויות, כמו גם מיזוג, בניגוד לזרימה למינרית, שבמהלכה הנוזל ממשיך בדרכים מלוטשות או אפילו ברמות . כשמדובר בזרימה סוערת הקצב השייך לנוזל עם מפלס נמצא כל הזמן בתהליך של שינויים בעוצמה שווה כמו גם הנתיב. התנועה הקשורה לרוח וגם לשפך ונהרות סוערת בדרך כלל במובן מסוים זה, בין אם הזרמים נוטים להיות חלקים ובין אם לא. הסביבה או אפילו מים מסתחררים כמו גם אדיבות בו זמנית המסה הכללית שלה מתקדמת יחד לכיוון מסוים. רוב הסוגים הקשורים לתנועת נוזלים נוטים להיות סוערים, מלבד זרימת למינר בקצה הראשוני של המוצקים ההולכים בהתאם לנוזלים כמו גם קרוב מאוד לאזורים מוצקים, למשל הקיר הפנימי המשויך לצינור, או אולי במקרים הקשורים ל נוזלים הכוללים צמיגות משמעותית (איטיות נהדרת יחסית) נעים בהדרגה באמצעות תעלות קטנות. דוגמאות אופייניות לזרימה סוערת הן בדרך כלל זרימת דם בתוך עורקים, הובלת נפט בצינורות, תנועת לבה, אטמוספרה כמו גם זרמי ים, התנועה הספציפית באמצעות מערכות שאיבה כמו גם טורבינות, וגם התנועה כשמדובר בוויקי הסירה. כמו גם קרוב לטיפים של כנפי המטוסים.
הבדלים עיקריים
- זרימה למינרית חלקה ואילו זרימה סוערת אינה.
- חלקיקי נוזלים בזרימה למינרית אינם חוצים זה את זה ואילו חלקיקי זרימה סוערים חוצים זה את זה בזרימת הנוזל
- המהירות קבועה בכל נקודה בזרימה למינרית ואילו מצד שני המהירות אינה אפילו בזרימה הסוערת
- לחץ הגזירה כשמדובר בזרימה למינרית תלוי בצמיגות - μ - והוא אינו תלוי בצפיפות -ρ ואילו מצד שני, לחץ הגזירה הקשורים לזרימה סוערת הוא פונקציה של צפיפות - ρ.
