Ogólne cechy przepływu w rurze II

Gdy płyn dostaje się do rury, najpierw przepływa przez obszar wejściowy, w którym dostosowuje się profil prędkości, tworząc warstwę graniczną wzdłuż ścian. Ta warstwa graniczna rośnie, aż wypełni rurę, tworząc w pełni rozwinięty przepływ o stałym profilu prędkości w przekroju poprzecznym rury.

Odległość wymagana do osiągnięcia tego w pełni rozwiniętego stanu, znanego jako długość wejścia, zależy od rodzaju przepływu i liczby Reynoldsa. Przepływ laminarny osiąga ten stan na krótszym dystansie, podczas gdy przepływ turbulentny wymaga dłuższej długości wejścia ze względu na mieszanie i nierówności.

W pełni rozwiniętym przepływie ruch jest napędzany przez różnice ciśnień. W rurach poziomych ta różnica ciśnień przeciwdziała lepkości i utrzymuje stały przepływ.

W obszarze wejściowym potrzebny jest bardziej znaczący gradient ciśnienia, aby zrównoważyć przyspieszenie w miarę dostosowywania przepływu, ale gradient ten staje się stały, gdy jest w pełni rozwinięty.

Naprężenie ścinające różni się w zależności od rodzaju przepływu: w przepływie laminarnym wynika z oddziaływań molekularnych, podczas gdy w przepływie turbulentnym powstaje w wyniku przeniesienia pędu między bardziej znaczącymi, losowo poruszającymi się cząstkami płynu. Różnica ta wpływa na rozkład ciśnienia i ogólne zachowanie przepływu.