11 przykładów przepływu turbulentnego: szczegółowe wyjaśnienia

W naszym otoczeniu większość przepływów lepkich płynów to przykłady przepływu turbulentnego. Przykłady przepływu turbulentnego przepływają głównie drogami o bardzo małych rozmiarach, a przepływ będzie wolniejszy niż zwykły.

Poniżej wymieniono ponad 12 przykładów przepływu turbulentnego,

Co oznacza przepływ turbulentny?

Przepływ turbulentny występuje głównie wtedy, gdy nadmierna ilość energia kinetyczna jest obecny w przepływie ruchu w płynach. Za pomocą liczby Reynoldsa można łatwo określić przepływ turbulentny w płynie.

Przepływ turbulentny można wytłumaczyć jako, że płyn lub w turbulentnej wodzie występuje niezrównoważona sytuacja w niepokoju lub mieszaninie dwóch lub więcej płynnych substancji. Z powodu niepokoju płynu prędkość, ciśnienie i inne parametry fizyczne nie są takie same w każdym punkcie płynu.

Zdjęcie – przepływ turbulentny;
Credit Image - Wikipedia

Jeśli wartość Liczba Reynoldsa jest większa niż 3500 następnie rodzaj płynu znany jako przepływ turbulentny.

Od jakich czynników zależy przepływ turbulentu?

Podróż Ruta de la Plata w liczbach uwzględnia przepływ turbulentny jest zależny jest wymieniony poniżej,

Czynniki zostały krótko omówione,

Prędkość:

Przepływ turbulentny zależy od fizycznej własności prędkości. Związek z przepływ turbulentny i prędkość są do siebie proporcjonalne. Oznacza to, że jeżeli zwiększa się prędkość to wartość przepływu turbulentu również wzrasta, a jeżeli prędkość maleje to wartość przepływu turbulentu również maleje.

Lepkość:

Przepływ turbulentny zależy od lepkości. ten związek z przepływ turbulentny i lepkości jest do siebie pośrednio proporcjonalna. Oznacza, jeśli stopa lepkość wzrasta, to maleje wartość przepływu turbulentnego, a jeśli maleje lepkość, to zwiększa się wartość przepływu turbulentnego.

ciśnienie:

Kolejny parametr, w którym przepływ turbulentny zależy od ciśnienia. Związek z przepływ turbulentny i ciśnienie są wprost proporcjonalne do siebie. Oznacza to, że jeżeli prędkość ciśnienia wzrasta to wartość przepływu turbulentu również wzrasta, a jeżeli prędkość ciśnienia maleje to wartość przepływu turbulentu również maleje w ten sam sposób.

12+ przykładów faktów dotyczących turbulentnego przepływu jest szeroko omówionych poniżej,

Przepływ lawy:

W strumieniu lawy pojawia się turbulentny przepływ. Jeśli obserwujemy stan płynięcia lawy, to z łatwością możemy zaobserwować, że gdy lawa wychodzi z wnętrza ziemi na powierzchnię ziemi, wtedy cząstki nie płyną ruchem kierunkowym warstwy lawy mieszają się z tego szczególnego powodu parametry fizyczne, takie jak prędkość, ciśnienie, lepkość nie pozostają takie same w każdej z cząsteczek płynu.                

przykłady przepływu turbulentnego
Zdjęcie – Przepływ lawy;
Credit Image - Wikimedia Commons

Przepływ krwi w tętnicach:

W przepływie krwi w tętnicach występuje przepływ turbulentny. Jeśli obserwujemy stan przepływu krwi, to łatwo możemy zaobserwować, że gdy krew przepływa przez tętnice, cząsteczki nie poruszają się ruchem kierunkowym. Warstwy krwi mieszają się ze sobą, z tego powodu parametry fizyczne, takie jak prędkość, ciśnienie, lepkość nie są takie same dla każdej z cząsteczek płynu i pojawiają się turbulentne przepływy.

Zdjęcie – Przepływ krwi w tętnicach; Kredyt obrazu – Wikimedia Commons

Transpiracja oleju rurociągami:

W transpiracji ropy naftowej przez rurociągi występuje przepływ turbulentny. Obserwując stan przepływu płynu, łatwo możemy zaobserwować, że gdy płyn przepływa przez rury, cząstki nie poruszają się ruchem kierunkowym.

Płyń w ślad za łodzią:

W przepływie w ślad za łodzią obecny jest przepływ turbulentny. Warunkiem przepływu płynu jest ruch kierunkowy, a parametry fizyczne, takie jak prędkość, ciśnienie, lepkość nie pozostają takie same w każdej z cząsteczek płynu i pojawiają się turbulentne przepływy.

Wskazówki dotyczące skrzydeł samolotu:

W końcówkach skrzydeł samolotu występuje przepływ turbulentny. Parametry fizyczne, takie jak prędkość, ciśnienie, lepkość nie pozostają takie same w każdej z cząsteczek płynu i pojawiają się turbulentne przepływy.

Prądy w atmosferze:

W prądach atmosferycznych można zaobserwować obecność przepływu turbulentnego.

Prądy w oceanie:

W prądach oceanów obecny jest przepływ turbulentny. Parametry fizyczne, takie jak prędkość, ciśnienie, lepkość nie pozostają takie same w każdej z cząsteczek płynu i pojawiają się turbulentne przepływy.

Palić:

W dymie turbulentny jest obecny. Kiedy dym miesza się z otoczeniem, parametry fizyczne, takie jak prędkość, ciśnienie, lepkość nie pozostają takie same w każdej z cząsteczek płynu i pojawia się przepływ turbulentny.

Obraz – Dym;
Credit Image - Wikimedia Commons

Układ wydechowy samochodu:

W przepływie spalin występuje przepływ turbulentny. Gdy dym jest emitowany z pojazdu, dym miesza się z otoczeniem, parametry fizyczne, takie jak prędkość, ciśnienie, lepkość nie pozostają takie same dla każdej z cząsteczek płynu i pojawiają się turbulentne przepływy.

Rzeki:

W wodzie rzeki warstwy mieszają się ze sobą i występuje przepływ turbulentny.

Obraz – rzeka;
Credit Image - Wikimedia Commons

Przeczytaj Więcej Masowe natężenie przepływu: ważne relacje i często zadawane pytania

Przepływ powietrza przez system klimatyzacji:

W powietrzu występuje przepływ turbulentny, ponieważ warstwy nie płyną w jednym kierunku.

Wiatrak:

W wiatraku występuje przepływ turbulentny. Kiedy wiatrak startuje, dochodzi do zmieszania otaczającego powietrza, pojawia się turbulencja.

Przeczytaj Więcej Wydajność turbiny wiatrowej: pełne spostrzeżenia i często zadawane pytania

Przykłady przepływu turbulentnego
Obraz – Wiatrak;
Credit Image - Wikimedia Commons

Często zadawane pytania:-

Pytanie: - Opisz zależność między liczbą Reynoldsa a przepływem płynu.

Rozwiązanie: - Liczba Reynoldsa jest bezwymiarowym czynnikiem fizycznym. Korzystając z liczby Reynoldsa można łatwo oszacować rodzaj przepływu lepkiego płynu. Liczba Reynoldsa może nas łatwo zrozumieć, przepływ jest laminarny lub turbulentny.

Zależność między liczbą Reynoldsa a przepływem płynu podano poniżej,

Gdzie,

Re = liczba Reynoldsa

ρ = Gęstość lepkiego płynu

V = prędkość charakterystyczna dla lepkiego płynu

L = Długość charakterystyczna dla lepkiego płynu

μ = Lepkość dynamiczna dla lepkiego płynu

v= Lepkość kinematyczna dla lepkiego płynu

Poniżej podano zmianę stanu środka lepkości dynamicznej i lepkości kinematycznej,

v = μ/ρ

Numer Reynoldsa:-

Liczbę Reynoldsa można wyprowadzić jako stosunek siły bezwładności do siły lepkości.

Matematycznie liczbę Reynoldsa można zapisać jako,

Re =ρuL/μ

Gdzie,

Re = liczba Reynoldsa

ρ = Gęstość lepkiego płynu

u = Prędkość przepływu lepkiego płynu

L = Charakterystyka wymiar liniowy lepkiego płynu

μ = lepkość dynamiczna lepkiego płynu

Za pomocą liczby Reynoldsa możemy oszacować kilka właściwości płynu, takich jak lepkość, prędkość, długość, ciśnienie i wiele innych.

Przeczytaj Więcej Liczba Reynoldsa: To ponad 10 ważnych faktów

Pytanie: - Napisz główną różnicę między przepływem laminarnym a przepływem turbulentnym.

Rozwiązanie: - Główna różnica między przepływ laminarny i przepływ turbulentny omówiono poniżej,

parametryPrzepływ laminarnyPrzepływ turbulentny
Liczba ReynoldsaMniej niż 2000Więcej niż 4000 XNUMX XNUMX
LepkośćniskiWysoki
Ruch cząsteczek w płynnej substancjiObecny jest regularny ruchWystępuje nieregularny ruch
Analiza matematycznaProste do zrobieniaPojawia się komplikacja
Kierunek ruchuWarstwy przepływu wody płyną w jednym kierunku i nie dochodzi do mieszania cieczyWystępuje średni ruch, który nie jest jednokierunkowy i następuje mieszanie cieczy
Pojawić sięPręt o małej średnicyPręt o większej średnicy
Naprężenie ścinająceNaprężenie ścinające przepływu laminarnego zależy od lepkości substancji ciekłej, a nie od gęstości substancji ciekłej.Naprężenie ścinające przepływu turbulentnego zależy od gęstości substancji ciekłej.
Przewiń do góry