Il flusso è il movimento costante o continuo di un fluido, sia esso attraverso un tubo, attraverso un profilo alare o all’aperto, come nel caso dell’aria aperta o del mare. Questo tipo di movimento rientra in una delle tre categorie generali: flusso laminare, flusso turbolento o flusso di transizione. Supercomputer e software speciali sono necessari per considerare modelli matematici complessi di tale comportamento del flusso.
Il flusso laminare attraverso un tubo può essere visualizzato come una serie di strati molto sottili – cilindri di fluido annidati – dalla superficie interna di un tubo al suo centro. Le caratteristiche che favoriscono il flusso laminare sono una parete del tubo liscia e un’elevata viscosità del fluido. Lo strato più esterno di fluido aderisce al tubo. Gli altri strati scivolano l’uno dentro l’altro a velocità leggermente crescenti man mano che ci si avvicina al centro. Il flusso laminare è moderatamente prevedibile e ordinato.
Il flusso turbolento è un flusso in tumulto, un flusso completo di vortici e vortici. La parola “turbolenza” implica un’azione di miscelazione, aumentando o mantenendo una composizione fluida uniforme in tutto il contenuto del tubo. Il flusso turbolento è favorito da un interno del tubo ruvido e fluidi a bassa viscosità. Inoltre è favorito dall’aumento della densità del fluido. Un esempio di flusso turbolento è quello del sangue attraverso le arterie.
Il flusso di transizione è tra i primi due tipi. Combina il flusso laminare lungo il bordo interno di un tubo con il flusso turbolento nel mezzo. Gli ingegneri dei miscelatori speciali progettano giranti che introducono un flusso di transizione in fluidi altamente viscosi che normalmente mostrerebbero un flusso laminare. Ciò consente di risparmiare tempo e denaro per la miscelazione.
Il flusso turbolento è di estrema importanza per l’aviazione in due modi. La turbolenza dell’aria circostante, prodotta dai sistemi meteorologici, è al di fuori del controllo del progettista. L’altro è la turbolenza generata dall’aereo stesso, in particolare dalle sue ali. Questo tipo di turbolenza controllabile proviene dalle ali e può essere suddivisa in turbolenza di scia e turbolenza del profilo aerodinamico.
La turbolenza di scia è il flusso generato dalle estremità alari degli aerei e spesso assume la forma di un modello circolare d’aria perpendicolare alla direzione di volo. La turbolenza del profilo aerodinamico viene generata sulla superficie dell’ala e provoca la resistenza dell’aereo e la perdita di portanza. I metodi per ridurre la turbolenza della scia e del profilo aerodinamico sono oggetto di molte teorie e progetti.