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Zona di transizione nella formazione dello strato limite

La formazione dello strato limite è illustrata in fig. 1. Dopo una certa zona di transizione, che segue la posizione critica A e che precede la posizione di stabilizzazione B, lo strato limite si conforma nel modo seguente: una parte stagnante di spessore δ_s, una parte laminare di spessore δ_l, una parte turbolenta che si connette con la corrente di nocciolo.
Orbene, la posizione critica A è controllata dal valore critico del numero di Reynolds:

Il meccanismo della diffusione dellla quantità di moto può chiarirsi attraverso il seguente esempio. Supponiamo che due treni, 1 e 2, corrano parallelamente nella stessa direzione con velocità rispettivamente di 10 km/h e 20 km/h . Ad un certo istante si gettino delle masse identiche tra un treno e l'altro: tante masse da 1 a 2, e ugual masse da 2 a 1. Le masse giunte sul treno 1 hannon una velocità maggiore di quella del treno, il quale tenderà dunque ad aumentare la sua velocità. Il fenomeno contrario si avrà con le masse giunte sul treno 2: questo tenderà a diminuire la sua velocità. Si può dire che vi è uno scambio di quantità di moto che tende a ridurre le velocità relative dei due treni.

Orbene, gli scambi di quantità di moto, che si verificano tra strato e strato nel moto laminare, sono essenzialmente scambi di ordine molecolare. Nel moto turbolento, invece, oltre a scambio di tipo molecolare, vi è una interazione supplettiva dovuta a veri e propri trasporti di massa, e quindi di ulteriore quantità di moto tra strato e strato. Turbolenza significa, appunto, fluttuazioni irregolari di velocità rispetto a una velocità media di deflusso nella direzione x.

Vi saranno delle variazioni nel tempo, sia delle velocità secondo y, sia delle velocità secondo x, quindi un trasporto di massa - e di quantità di moto - anche perpendicolarmente alla direzione del moto.

Per ogni distanza y della parete di contatto, tale interazione tra masse fluttuanti secondo y e secondo x interessa una certa zona di lunghezza L_m normale al moto: a tale lunghezza, variabile con y, nel moto turbolento si suole dare il nome di lunghezza di miscela o di miscuglio.