3307665440

392 Stanisław Drobniak, Tomasz A. Kowalewski

laminarnym) a po chwili traci regularny charakter i pojawiają się w niej wiry, stanowiące podstawowy składnik ruchu turbulentnego. Rys. 1 pokazuje, że przepływ laminamy istnieje tylko w początkowej strefie smugi dymu i obserwacja ta jest prawdziwa dla zdecydowanej większości przepływów. Można powiedzieć, że przepływ laminarny jest w przyrodzie i technice wyjątkiem, natomiast przepływ turbulentny regułą i wynikają z tego dla nas zarówno dobre jak i złe skutki.

Rys. 1 Laminamy i turbulentny przepływ smugi dymu z papierosa trzymanego przez Humphreya Bogarta [4]

Złym skutkiem powszechności turbulencji jest fakt, że opór aerodynamiczny w przepływie turbulentnym jest proporcjonalny do kwadratu prędkości, natomiast w przepływie laminarnym do pierwszej jej potęgi. Można zatem sądzić, że jeśli umielibyśmy budować samochody, statki i samoloty poruszające się ruchem laminarnym, wówczas ich opór rósł by znacznie wolniej z prędkością i do ich napędu potrzeba by znaczniej mniej energii (omówimy ten problem szerzej w dalszej części artykułu).

Dla wyjaśnienia pożytków z turbulencji musimy wytłumaczyć, na czym polega wielkoskalowość turbulencji. Ilustracją tego pojęcia może być zdjęcie lotnicze (rys. 2) katastrofy tankowca „Argo Merchant”, który w grudniu 1976 osiadł na mieliźnie w pobliżu Nantucket (USA), a z przełamanego kadłuba wyciekło 26 milionów litrów oleju opałowego. Struga oleju wypływająca z