[Idraulica] Moto turbolento

[smaug1]

Ho capito la differenza tra moto laminare e moto turbolento, e la transizione dal primo al secondo si ha per un numero di Reynolds superiore a 2500, tenendo conto che è direttamente proporzionale alla velocità media, al diametro del condotto e inversamente proporzionale alla viscosità cinematica del fluido. Il mio testo (Marchi-Rubatta) poi aggiunge: il passaggio può avvenire per numeri di $Re > 2500$ purché la corrente non sia perturbata da vibrazioni, quindi dal fatto che non ci sia instabilità del moto laminare. Studi hanno dimostrato che l'instabilità è dovuta spesso alla viscosità del fluido. Ecco, sapete dirmi come la viscosità può essere importante nel passaggio dal moto laminare al turbolento? A causa dell'attrito con le pareti?

[Žukovskij]

Maggiore è la viscosità minore è la propensione alla turbolenza. Considera tanti "strati" o "filetti" di fluido adiacenti tra loro che vanno a formare la corrente. Nel moto laminare tali strati scorrono paralleli l'uno all'altro anche a velocità diverse. Se l'attrito viscoso tra uno strato e l'altro è basso le forze d'inerzia prenderanno il soravvento rispetto le resistenze viscose e tali strati tenderanno a scorrere maggiormente l'uno contro l'altro generando un instabilità: se la linea di corrente subisce una piccola deviazione dall'iniziale andamento rettilineo a causa dell'attrito viscoso, si determina un movimento ondulatorio delle linee adiacenti che tenderà a ripiegarle su se stesse dando origine a fenomeni vorticosi. La tendenza all'instabilità ossia a formare vortici sara proporzionale al gradiente di velocità tra due filetti fluidi contigui ossia alle forze di inerzia. La maggiore intensità delle tensioni tangenziali (e della rugosità superficiale) in prossimità della parete di una tubazione genera fenomeni di ricircolo all'interno dello strato limite.

[Žukovskij]

A pagina 239 del Ghetti trovi quali sono le grandezze che quantificano il fenomeno e una bella immagine che lo descrive