Se ha dicho en Wikipedia con respecto al número de Reynolds (Re) que "el flujo laminar ocurre cuando Re<2300 y el flujo turbulento ocurre cuando Re>4000. En otro archivo wiki relacionado con la calle vórtice de Kármán se ha dicho que "Una calle vórtice solo será observado en un rango determinado de números de Reynolds (Re), generalmente por encima de un valor Re límite de aproximadamente 90. Según Wiki "El término calle de vórtice de Kármán (o calle de vórtice de von Kármán) se usa en dinámica de fluidos para describir un patrón repetitivo de vórtices arremolinados causados por la separación inestable del flujo de un fluido sobre cuerpos rocosos. ¿Este "inestable" no se refiere a la turbulencia? Si es así, ¿cómo es posible que los vórtices tengan un valor tan bajo de Re? ¿Es 'más la turbulencia mayor es el efecto de vórtice' una declaración correcta?
La turbulencia no es lo mismo que la inestabilidad: una calle de vórtice no es necesariamente un fenómeno turbulento. Como analogía que (por alguna razón) encuentro más fácil de entender, considere un experimento de convección donde calentamos un fluido en la parte inferior y lo enfriamos en la parte superior. Por debajo de un cierto valor umbral para la diferencia de temperatura, el calor se transfiere solo por difusión y no hay flujo masivo. Un poco más alto y obtenemos una inestabilidad, lo que resulta en la formación de una celda de convección. En este caso el fluido se mueve, pero sigue moviéndose de forma laminar. A medida que aumentamos la diferencia de temperatura, la velocidad del flujo aumenta, y solo cuando aumentamos la temperatura un poco más, el flujo se vuelve turbulento.
Las calles Vortex son similares. Por encima de cierto valor del número de Reynolds, se forma la calle vórtice. El flujo ahora depende del tiempo, pero es periódico y relativamente fácil de predecir. Si el flujo aumenta aún más, los vórtices giran tan rápido que se forman vórtices más pequeños para disipar su energía cinética. Es solo en este punto que el flujo se vuelve impredecible y caótico, que es cuando lo llamamos turbulento. Supongo que se puede decir algo como, una calle de vórtice de Kármán es un flujo que es inestable en una escala espacial, pero para que un flujo se llame turbulento, tiene que ser inestable en una amplia gama de escalas.
El punto en el que el flujo se vuelve turbulento es muy sensible a la geometría del flujo. El valor de 2.300 que cita se aplica al flujo en tuberías lisas. Para tomar un ejemplo, el flujo alrededor de una esfera deja de ser laminar en un Re de aproximadamente 1. El flujo se vuelve cada vez más turbulento a medida que aumenta el número de Reynolds hasta que comienza el desprendimiento de vórtices alrededor de Re = 50.
bernardo