آشفتگی

در دینامیک سیالات، تلاطم، آشفتگی یا جریان آشفته به نوعی رژیم جریان اطلاق می‌شود که مشخصهٔ آن تغییرات تصادفی و آشوبناک خصوصیات سیال است. با این وجود اغلب ادعا می‌شود که تعریف دقیقی برای آشفتگی وجود ندارد، و بسیاری از محققان از تعاریف ارائه شده در گذشته استفاده می‌کنند. یکی از بهترین تعاریف توسط تئودوره فون کارمن ارائه شده‌است: آشفتگی حرکت نامنظمی است که عموماً زمانی که سیالات از روی سطوح جامد عبور می‌کنند یا حتی هنگامی که جریان‌هایی از یک نوع سیال در مجاورت هم قرار گرفته یا از روی یکدیگر عبور می‌کنند، دیده می‌شود. برای بدست آوردن این مقدار از واحدی به نام عدد رینولدز که پارامتری بدون بعد است استفاده می‌شود.

بیان توضیحی نظری برای آشفتگی یکی از قدیمی‌ترین مسائل حل نشدهٔ فیزیک است. ریچارد فاینمن از این مسئله به عنوان مهم‌ترین مسئله حل نشده فیزیک کلاسیک یاد کرده‌است.

یکی از تفاوت‌های جریان‌های آشفته با آرام در نوع حرکت ذرات است که هرچه آشفتگی بیشتر باشد حرکت ذرات بی‌نظم‌تر خواهد بود. این تفاوت اولین بار توسط ازبورن رینولز و از طریق پرتاب جوهر با سرعت‌های متفاوت در یک محفظه آب انجام شد و نتیجه حاکی از آن بود که هرچه سرعت جوهر بیشتر باشد حرکت جوهر در آب شکل بی‌نظم‌تری می‌گیرد.

وجود آشفتگی با عدد بی‌بعد رینولدز تعیین می‌شود:

${\displaystyle \mathrm{R}\mathrm{e}=\frac{\rho \mathrm{V}D}{\mu }=\frac{\mathrm{V}D}{\nu }=\frac{\mathrm{Q}D}{\nu A}}$

که در آن:

• ${\displaystyle \mathrm{V}}$
  سرعت مشخصه سیال است
• ${\displaystyle D}$
  طول مشخصه جریان است
• ${\displaystyle \mu }$
  گرانروی (Pa • s or N • s/m²)یا
• ${\displaystyle \nu }$
  گرانروی سینماتیکی (${\displaystyle \nu =\mu /}$
  ρ) (m²/s)
• ${\displaystyle \rho }$
  چگالی سیال است
• ${\displaystyle Q}$
  دبی حجمی(m³/s)
• ${\displaystyle A}$
  مساحت مشخصه جریان (m²)