Definicija Turbulencije
Turbulencija se definiše kao složeno, haotično i nepredviđeno kretanje čestica fluida, bilo da je u pitanju vazduh ili voda. Ova brza promena brzine, pritiska i temperature ima široku prisutnost u prirodnim i veštačkim okruženjima i ima značajan uticaj na prenos momenta, toplote i drugih atributa unutar fluidnog sistema.
Uzroci Turbulencije
Sile Smača: Susret fluidnih slojeva koji pokazuju različite brzine često izaziva turbulenciju, budući da sile smicanja mešaju čestice fluida u prihvatanje nepravilnih putanja.
Prepreke: Prepreke - poput planina ili zgrada, na primer - imaju sposobnost da spreče glatko kretanje fluida, izazivajući turbulentne pokrete iza ovih struktura.
Termalni efekti: Razlike u temperaturi mogu izazvati promene u gustini fluida, pokrećući turbulenciju vođenu potiskom. U ovom slučaju, topliji, manje gust fluid se diže, dok hladniji, gušći fluid potone.
Karakteristike turbulentnog toka
Nepredvidljivost: Turbulentni tok je izrazito nepredvidljiv i nelinearan, što otežava modelovanje i predviđanje njegovog ponašanja sa preciznošću.
Trodimenzionalnost: Za razliku od laminarnog toka, često dvodimenzionalnog, turbulentni tok inherentno poseduje trodimenzionalnost, sa česticama fluida koje se kreću u svim mogućim pravcima.
Rasipanje: Kroz stvaranje malih vrtloga i virova, turbulencija rasipa energiju, pretvarajući kinetičku energiju u toplotu.
Mešanje: Proces turbulentnog toka podstiče spajanje svojstava fluida, uključujući temperaturu, pritisak i koncentraciju hemijskih vrsta. Ovo mešanje je ključni proces u brojnim prirodnim i industrijskim sistemima.
Turbulencija u atmosferi
Vreme i Klima: Turbulencija značajno doprinosi prenosu toplote, vlage i momenta unutar Zemljine atmosfere, oblikujući time vremenske uslove i klimu.
Susreti aviona: Turbulencija može predstavljati rizik za avione, izazivajući nagle, neočekivane promene visine i brzine, što rezultira nelagodnošću putnika i potencijalnom štetom za avion.
Turbulencija u vodenim telima
Okeanske Struje: Turbulencija leži u osnovi generisanja i ponašanja okeanskih struja, utičući na rasprostranjenost toplote, hranljivih materija i rastvorenih gasova preko globalnih okeana.
Rečni tok: Turbulencija u rekama može uticati na transport sedimenta, eroziju i integraciju zagađivača, sa posledicama za kvalitet vode i vodene ekosisteme.