Što je laminarni tok?

Laminarni tok je glatki tok tekućina ili plinova. To je u suprotnosti s turbulentnim strujanjem, gdje se vrtlozi, vrtlozi, poprečne struje i drugi poremećaji pojavljuju u potoku. Razlika između ove dvije vrste kretanja može biti važna, jer rezultiraju radikalno različitim ponašanjima tekućina i plinova. Različite taktike mogu se koristiti za promicanje razvoja obrasca laminarnog toka ili za stvaranje turbulencije ako se to želi.

Izvrstan primjer laminarnog toka može se vidjeti kod jumbo mlaznica. Zrak bi u konačnici trebao nesmetano strujati oko aeroprofila, održavajući zrakoplov u letu. Kad bi zrak iznad i ispod krila bio vidljiv, putnici u zrakoplovu bi mogli vidjeti slojeve zraka koji klize jedan pored drugog različitim brzinama. Kada je zrak turbulentan, avion se ljulja u zraku, jer više ne leti glatko unutar laminarnog strujanja zraka.

Ovaj se fenomen također može vidjeti kod ventilacijskih sustava kao što su nape s laminarnim protokom u laboratorijskim okruženjima. Istraživači moraju biti sposobni zaobići opasne materijale i koristiti ventilacijske sustave kako bi ih povukli u napu za obradu u ispušnom sustavu. Glatki protok zraka stvara stabilnu, ujednačenu struju za povlačenje materijala prema gore, s klupe i u haubu. Turbulencija može kovitlati čestice uokolo, što nije poželjno, jer bi mogle biti izgurane u prostoriju.

Tekućine mogu pokazivati ​​laminarno strujanje baš kao i zrak. U cijevima i cjevovodima može se stvoriti niz učinkovito koncentričnih prstenova. Prsten u sredini se pomiče vrlo brzo, vodeći protok tekućine u cijevi, dok se tekućina sa strane jedva pomiče. Ovaj primjer laminarnog toka može igrati ključnu ulogu u pumpnim i kontrolnim sustavima koji koriste tekućinu u cijevima za različite funkcije. Izbočine unutar cijevi, poput nakupljanja materijala, mogu stvoriti turbulenciju i poremetiti nesmetani protok tekućine.

U projektiranju sustava, inženjeri će možda morati razmisliti žele li laminarni ili turbulentni protok, kako bi mogli projektirati učinkovito i prikladno. To može imati važne implikacije za sve, od stvaranja nebodera do dizajniranja učinkovitog rashladnog ventilatora za kuću. Glatki, zakrivljeni rubovi mogu olakšati stvaranje slojeva, dok nazubljeni, grubi rubovi mogu stvoriti grubi turbulentni tok koji se vrti i može se ponašati nepredvidivo. Istraživači mogu koristiti dim u aerotunelu da pokažu kako zrak struji preko ili kroz predmet od interesa i da modeliraju kretanje tekućina.