En números de Reynolds altos tenemos flujo turbulento. Esto se debe a que las fuerzas de inercia son mucho mayores que las fuerzas viscosas. Entiendo que las fuerzas de inercia son en realidad fuerzas ficticias debidas al impulso del fluido en movimiento. Y viscoso ser las fuerzas que arrastran cada capa entre sí. Pero, ¿por qué cuando las fuerzas de inercia son demasiado altas que las fuerzas viscosas, hay turbulencia? ¿Por qué las moléculas simplemente no continúan moviéndose laminarmente debido a su impulso? ¿Puedo suponer que las fuerzas viscosas no son muy fuertes a altas velocidades (en altas fuerzas de inercia) para mantenerlas juntas y formar un flujo laminar? Pero de nuevo, ¿por qué dan como resultado un movimiento irracional después de que el efecto de las fuerzas viscosas ya no es considerable? Como un análogo mecánico, si tengo bolas unidas y las hago viajar linealmente, y elimino su unión entre ellas, pueden continuar viajando linealmente. Pero, ¿qué sucede en las moléculas de fluido que se crea la turbulencia?
El papel de las fuerzas viscosas con respecto a la turbulencia es análogo al de la difusión para las mezclas: establece una escala por debajo de la cual suaviza los gradientes. Así que no hay vórtices más pequeños que este. Cuando esta escala es mucho más pequeña que la escala del experimento, puede ocurrir tubulencia.
La turbulencia no está ligada a una peculiaridad de las moléculas. Puede ocurrir en cualquier fluido, gas o líquido, cuando una falta de homogeneidad desencadena una inestabilidad, y encontramos que situaciones tan simples como dos capas de fluido que se mueven en paralelo una encima de la otra son inestables, consulte la inestabilidad de Kelvin-Helmholtz.
Pero la turbulencia tiene sus características muy peculiares en un continuo 3D: la geometría es esencial para él. Comienza con estructuras similares a 2D, por lo que son vórtices alargados. Cuando están muy juntos, interactúan y ruedan uno alrededor del otro. Debido a que en 3D nada los obliga a estar perfectamente alineados, se "cortarán" entre sí a intervalos, generando vórtices más pequeños e incluso menos alineados. A su vez, estos interactuarán y se generará toda una cascada de vórtices cada vez más pequeños, hasta llegar a la escala viscosa.
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