Ламинарное и турбулентное течение

Когда вы выливаете воду из пластиковой бутылки, вы, вероятно, заметили, что можете сделать это двумя совершенно разными способами. Если вы наклоните бутылку под небольшим углом, вода выйдет очень плавно; воздух движется мимо него в противоположном направлении, наполняя бутылку «пустотой».

Если вы наклоните бутылку больше или будете держать ее вертикально, вода шумно выходит из воды; это потому, что воздух и вода должны бороться с горлышком бутылки. Иногда вода побеждает и устремляется, иногда воздух побеждает и устремляется, ненадолго останавливая поток воды. Борьба между выходом воды и воздухом дает вам характерный звук «глюка-глуга», когда вы льете.

Здесь мы видим два крайних типа потока жидкости. В первом случае вода и воздух очень плавно скользят друг за другом в слоях, что называется ламинарным потоком (или потоком с обтекаемой поверхностью, потому что жидкость течет параллельными линиями, называемыми линиями обтекания). Во втором случае воздух и вода движутся более хаотично, что мы назвали турбулентным потоком.

Если мы пытаемся спроектировать что-то вроде спортивного автомобиля, в идеале мы хотим придать форму кузову так, чтобы поток воздуха вокруг него был как можно более плавным, чтобы он был ламинарным, а не турбулентным. Чем больше турбулентности, тем больше сопротивление воздуха будет испытывать автомобиль, тем больше энергии он будет тратить, и тем медленнее он будет двигаться.