Strujanje

Stacionarno strujanje nastaje kada je u svakoj točki nekog presjeka strujnog toka jednaka brzina i jednak tlak. Tako je na primjer strujanje tekućina iz rezervoara sa stalnom razinom, zatim u cijevima sa stalnim tlakom i drugo.

Nestacionarno strujanje nastaje kada je u svakoj točki nekog presjeka strujnog toka brzina i tlak se mijenjaju s vremenom. Tako je na primjer strujanje kod istjecanja tekućina iz rezervoara s promjenjivom visinom razine tekućine. Kod toga se, naime, promjenom razine mijenja i brzina i tlak (Torricellijev zakon).

Gravitacijsko strujanje je ono strujanje koje nastaje zbog djelovanja sile teže. Takvo je na primjer strujanje u potocima, rijekama, kanalima i tako dalje.

Strujanje pod tlakom nastaje zbog razlike tlaka u tekućini (na primjer tlačni cjevovod); ta razlika može nastati radom sisaljke ili od tlaka rezervoara u vodovodnoj mreži.

Glavni članak: Laminarno strujanje

Laminarno strujanje je gibanje tekućine u međusobno paralelnim slojevima. Kod takvog strujanja nema miješanja tekućine, a pojedini slojevi tekućine kližu jedan prema drugome. Laminarno strujanje može biti stacionarno ili nestacionarno. Takvo je na primjer strujanje podzemnih voda.

Turbulentno strujanje je gibanje tekućine pri kojem se stvaraju vrtlozi i miješa tekućina. Takvo je na primjer strujanje vode oko brodova koji plove. ^[2]

Glavni članak: Reynoldsov broj

Reynoldsov broj (oznaka Re) služi kao kriterij prema kojemu se može utvrditi hoće li u danim okolnostima nastupiti laminarno ili turbulentno strujanje fluida. Općenito je:

${\displaystyle \mathrm {Re} ={{\rho \cdot {\mathbf {v} }\cdot L} \over {\mu }}={{{\mathbf {v} }\cdot L} \over {\nu }}}$ ^[3]

gdje je:

• ${\displaystyle {\mathbf {v} }}$  - najveća ^[4] brzina strujanja fluida (SI mjerna jedinica: m/s);
• ${\displaystyle {L}}$  - odabrana duljina, na primjer duljina cijevi, srednja duljina tetive krila zrakoplova i slično (m);
• ${\displaystyle {\mu }}$  - dinamička viskoznost fluida (Pa·s ili N·s/m² ili kg/(m·s));
• ${\displaystyle {\mathbf {\nu } }}$  - kinematička viskoznost fluida (${\displaystyle {\mathbf {\nu } }=\mu /{\rho }}$ ) (m²/s);
• ${\displaystyle {\rho }\,}$  - gustoća fluida (kg/m³).

Uz Machov i Prandtlov broj, Reynoldsov je broj glavni kriterij ponašanja fluida u aerodinamici i hidrodinamici (mehanika fluida).

Vrtlog je spiralno strujanje fluida, prašinaste tvari, električne struje i drugo oko točke ili osi. Vrtložne električne struje (Foucaultove struje) nastaju u unutrašnjosti metalnih vodiča u jakom magnetskom polju. Magnetski vrtlozi u supravodičima oblikuju se prilikom prijelaza u supravodljivo stanje. ^[5]