В нашем мире турбулентные потоки встречаются повсюду, не только когда в самолёте вы слышете, что сейчас будет маленькая турбулентность, они буквально везде, в воде, в воздухе, в земле, каждый раз когда вы дышите, вы непременно создаёте многочисленные турбулетные потоки в воздухе, поэтому люди с очень давних пор изучают их природу.
Природа турбулентных потоков очень важна для науки, так как, когда люди поймут полностью её, то КПД создаваемых двигателей вырастет на много процентов, узнают почему рыба-меч под водой развивает скорость 140 км/ч, хотя такому телу с идеально обтекаемой формой и поверхностью (на сегодняшнее время) потребуется двигатель с 1750 л. с., у кораблей появятся более эффективные корпуса и будут делать более аэродинамические самолёты и люди смогут точно рассчитывать движения водных и воздушных масс. Лауреат Нобелевской премии по физике – Вернер Карл Гейзенберг говорил “Когда я встречусь с Богом, я задам ему два вопроса: Почему существует относительность? И почему существует турбулентность? Думаю, на первый вопрос у него точно будет ответ”
Потоки жидкости или газов могут быть двух режимов:
Ламинарное, когда траектории параллельны друг-другу
И турбулентные(то что снизу), где происходит хаус. Турбулентные потоки всегда 3-мерные, волнообразные и хаотичные. Но чем примечательны турбулетные потоки? Их проблема в том, что ни кто до сих пор не знает почему именно они возникают.
В 1883 году Осборн Рейнольдс экспериментально вывел количественные условия для перехода жидкости в турбулентный режим.
Турбулетные потоки изучаются в разделе физики - гидродинамике, чучуть в хороших школах и очень подробно в университете на технических факультетах.
Для их расчётов чаще всего используют компьютеры, потому что для точного расчёта, нужно просчитать хотя бы движение малых групп вещества, а лучше бы вообще каждой молекулы, что будет очень сложно сделать вручную, научные суперкомпьютеры мира тратят 80% своего времени на расчёт турбулетных течений.
Но если у вас нет под рукой суперкомпьютера, то можно воспользоваться программой COMSOL Multyphysics, которая упрощённо покажет движение.
Для их расчёта используется много физических величин:
Скорость потока
Площадь поперечного сечения
Вязкость
Плотность
Кинематическая вязкость
Число Рейнольдса
Вязкость
Они все очень потребуются в уравнениях:
Рейнольдса-
Если вы захотели больше информации про турбулетные потоки, то вот самая лучшая книжка по этой теме(в общем ), но для того, чтобы понять , что там написанно, вы должны знать из математики: предел, производная, интеграл, дифференциальные уравнения и дифференциальные операторы, а из физики: школьная механика и школьная молекулярная физика -
