terça-feira, 30 de dezembro de 2008

Turbulência (2)

Como sabemos se o fluido está turbulento? Em alguns casos pode ser óbvio, mas entre o "parado" e o "totalmente turbulento", há uma região intermediária. Na verdade uma classificação simples de estar ou não turbulento não é suficiente.

(como convenção, chama-se de fluido a substância em si, e escoamento a circunstância no qual o fluido está se movendo)

Uma forma de mensurar a "quantidade de turbulência" é a partir do Coeficiente de Reynolds, determinado a partir da velocidade média do escoamento, as dimensões típicas do problema (pode ser o diâmetro do tubo ou a largura do obstáculo) e a viscosidade do fluido. Se este número for abaixo de 2000, o escoamento é laminar (todo certinho), e acima de 4000 ele é definitivamente turbulento.

Outra consideração que ainda não foi comentada é sobre o fluido ser compressível. No fundo tudo é compressível, até os sólidos, mas podemos assumir, com uma baixa margem de erro, que o fluido pode ser incompressível. Isso simplifica bastante as equações (mas nem tanto).

O fluido pode estar turbulento e ainda ser considerado como incompressível. Mas a partir de uma certa velocidade, não tem jeito. Tipicamente o limite é próximo da velocidade do som no meio (por exemplo, 340 m/s no ar). Aqui o bicho pega, e por um tempo foi considerado como uma área obscura da mecânica dos fluidos (como foi para explicar a "barreira" supersônica).

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