¿Cuál es la velocidad de corte en un flujo turbulento?

Para fluidos newtonianos (como el agua y el aire), el tensor de tensión viscoso ,$T_{ij}$, es proporcional al tensor de tasa de deformación,$D_{ij}$:

$$D_{ij} = \frac{1}{2}\left(\frac{\partial v_i}{\partial x_j} + \frac{\partial v_j}{\partial x_i}\right)$$

$$T_{ij} = \lambda\Delta\delta_{ij} + 2\mu D_{ij}$$

dónde$\Delta \equiv D_{11} + D_{22} + D_{33}$. La ecuación de Navier-Stokes para fluidos newtonianos se puede escribir como:

$$\rho\left(\frac{\partial v_i}{\partial t} + v_j\frac{\partial v_i}{\partial x_j}\right) = -\frac{\partial p}{\partial x_i} + \rho B_i + \frac{\partial T_{ij}}{\partial x_j}$$

La ecuación de Navier-Stokes anterior gobierna tanto el flujo laminar como el turbulento utilizando el mismo tensor de tensión. Esto muestra que la definición de tasa de corte es la misma tanto en flujos laminares como turbulentos, sin embargo, sus valores serán muy diferentes.

Para fluidos no newtonianos, lo mismo es cierto. En lugar del tensor de tensión definido anteriormente, reemplácelo con un tensor de tensión no newtoniano. Aún así, la misma ecuación de gobierno se aplica a los flujos laminares y turbulentos, por lo que la definición de tasa de corte es la misma para ambos regímenes.

Como mencionas, el flujo turbulento no tiene capas agradables y ordenadas. Como resultado, puede haber localizaciones de estrés agudo.