3307665441

393

Mechanika Płynów - dlaczego tak trudno przewidzieć ruch płynu?

rozprutego kadłuba jest wyraźnie turbulentna, o czym świadczą widoczne wiry, których rozmiar szybko rośnie w miarę oddalania się od statku.

Porównanie długości kadłuba z rozmiarem plamy oleju wskazuje, że turbulentne wiry osiągają wielkość liczoną w kilometrach a jednocześnie należy zdać sobie sprawę, że zaznaczony tu makrowir składa się z olbrzymiej ilości zawartych w nim wirów, z których najmniejsze mają rozmiar rzędu dziesiętnych części milimetra {wiry dysypatywne rozpraszające energię ruchu w ciepło). Skale turbulentnych wirów pokrywają więc w sposób ciągły zakres rozciągający się od ułamków milimetra (skala procesów dysypatywnych stanowiących jedną z istotnych cech turbulencji) do metrów (przepływy techniczne) lub nawet setek i tysięcy kilometrów (turbulencja geofizyczna).

Istotą przepływu turbulentnego jest zatem nieskończona liczba interakcji pomiędzy poszczególnymi wirami (skalami) co nazywamy wieloskalowym charakterem zjawiska turbulencji. Wielkoskalowość turbulencji powoduje, że przepływ turbulentny bardzo szybko zwiększa swe rozmiary, co widać nie tylko na zdjęciu plamy oleju, lecz także i na rys. 1, gdzie wąska laminama struga dymu z papierosa trzymanego przez Humphreya Bogarta gwałtownie rozszerza się po przejściu w przepływ turbulentny.

Rys. 2 Zdjęcie lotnicze wycieku ropy z tankowca Argo Merchant [5]

Turbulencja jest zatem odpowiedzialna za to, że dym tytoniowy czujemy niemal natychmiast po zapaleniu papierosa w pokoju, ale też musimy pamiętać, ze dzięki turbulencji czujemy ciepło już po chwili od włączenia grzejnika. Gdyby w