Vad är Laminar Flow?

Laminärt flöde är det jämna flödet av vätskor eller gaser. Detta står i kontrast till turbulent flöde, där virvlar, virvlar, tvärströmmar och andra störningar uppstår i strömmen. Skillnaden mellan dessa två typer av rörelser kan vara viktig, eftersom de resulterar i radikalt olika beteenden hos vätskor och gaser. Olika taktiker kan användas för att främja utvecklingen av ett laminärt flödesmönster, eller för att skapa turbulens om så önskas.

Ett utmärkt exempel på laminärt flöde kan ses med jumbojets. Luften ska i slutändan flöda smidigt runt vingarna och hålla planet i flygning. Om luften över och under vingen var synlig skulle passagerare på flygplanet kunna se luftlager glida förbi varandra i olika hastigheter. När luften är turbulent gungar planet i luften, eftersom det inte längre flyger smidigt inuti ett laminärt luftflöde.

Detta fenomen kan också ses med ventilationssystem som laminärt flödeshuvar i labbmiljöer. Forskare måste kunna arbeta runt farliga material och använda ventilationssystem för att dra upp dem i en huv för bearbetning i ett avgassystem. Ett jämnt luftflöde skapar en jämn, jämn ström för att dra upp material, från bänken och in i huven. Turbulens kan virvla runt partiklar, vilket inte är önskvärt, eftersom de kan tryckas ut i rummet.

Vätskor kan uppvisa laminärt flöde precis som luft. I rör och rör kan en serie effektivt koncentriska ringar skapas. Ringen i mitten rör sig mycket snabbt, vilket leder till flödet av vätska i röret, medan vätskan på sidorna knappt rör sig alls. Detta exempel på laminärt flöde kan spela en nyckelroll i pump- och kontrollsystem som använder vätska i rör för olika funktioner. Utsprång inuti röret, såsom en ansamling av material, kan skapa turbulens och störa det jämna flödet av vätska.

Inom systemdesign kan ingenjörer behöva tänka på om de vill ha laminärt eller turbulent flöde, så att de kan designa effektivt och lämpligt. Detta kan ha viktiga konsekvenser för allt från att skapa skyskrapor till att designa en effektiv kylfläkt för ett hus. Släta, böjda kanter kan underlätta skapandet av lager, medan taggiga, grova kanter kan skapa ett grovt turbulent flöde som virvlar runt och kan bete sig oförutsägbart. Forskare kan använda rök i en vindtunnel för att visa hur luft strömmar över eller genom ett föremål av intresse och för att modellera vätskors rörelse.