Reynolds sayısı ve daha fazlası

Reynolds sayısı da basitçe baktığımız bölgenin büyüklüğü, akışkanın viskozitesi ve hızını birleştiren bir değerdir.

Reynolds sayısı ve daha fazlası
Reynolds sayısı ve daha fazlası

Akışkanların dinamiği ilginç bir alandır. Banyo küvetinde dönerek akıp giden su da Andromeda galaksisi de benzer akış kuralları ile hareket eder. Bu nedenle akışkanlar dinamiğini kabaca iki alana ayırabiliriz: Büyük resme baktığımızda düzen gördüğümüz akışlar ve büyük resme baktığımızda düzen görmediğimiz akışlar. Tabii burada en önemli unsur “büyük resmin” ne olduğudur.

Yeryüzünde durup gökte hareket eden bulutların videosunu çekecek olursak bunların bir düzen içerisinde rüzgarla hareket ettiklerini görürüz. Ama biraz daha yaklaşıp bulutların küçük bir kısmına bakacak olursak bu bölgede türbülansın hakim olduğunu görürüz. Buradan anlaşılacağı gibi akışkanın hareketi düzenli ya da düzensiz olarak nitelendirilemez, sadece bizim baktığımız ölçekteki harekete düzenli ya da düzensiz diyebiliriz. O zaman bu düzenin ölçeğini belirleyecek bir sayıya ihtiyacımız var: Reynolds sayısı. 

Reynolds sayısı küçükse sistemin düzenli hareket ettiğini söyleyebiliriz, tersine Reynolds sayısı büyükse karmaşık bir hareket ve türbülans hakim olur. Reynolds sayısı da basitçe baktığımız bölgenin büyüklüğü, akışkanın viskozitesi ve hızını birleştiren bir değerdir. Andromeda Galaksisi de Atlantik Okyanusu’ndaki bir kasırga da düşük Reynolds sayısına sahip akışlardır. 

Düşük Reynolds sayısına sahip sistemlerin güzel tarafı bizim anladığımız kolay yöntemlerle tahmin yapmaya uygun olmalarıdır. Dev bir kasırga şu anda buradaysa bir saat sonra bambaşka bir yerde ve bambaşka bir hızda hareket ediyor olmaz. Ama yüksek Reynolds sayısına sahip sistemler kaotik sistemlerdir. Bu tür sistemlerin şu andaki koşullarını bilmek kısa süre sonra nasıl davranacakları konusunda bize bilgi sağlamaz ve bu nedenle de çok ilginç sistemlerdir. Hava durumu tahmini gibi olgular ise kısa süre içinde incelendiğinde düzenli ama süre uzadıkça kaotiğe doğru giden yapılardır ve incelenmesi en zor problemlerden birini oluştururlar.