Número de Reynolds

Pon un cilindro pequeño en el flujo y arrastra Re, y la diferencia es clara. Cuando Re es bajo el agua gira lisa alrededor del cilindro y la estela está en calma. Este flujo ordenado por capas es laminar. Sube Re y los vórtices se desprenden uno tras otro detrás del cilindro y se enredan, y eso es turbulento. El mismo cilindro tiene dos caras.

Laminar o turbulento se fija por un tira y afloja de dos fuerzas. La inercia empuja una perturbación hacia delante y la hace crecer, y la viscosidad la alisa y la asienta, y Re es exactamente el cociente de esta inercia dividida por la viscosidad. Arrastra Re y ves qué lado gana. Cuando gana la inercia es turbulento. Cuando gana la viscosidad es laminar.

El cambio es repentino. Sube Re despacio y en el instante en que cruza un umbral el flujo liso empieza a romperse, y en un flujo de tubo ese límite está alrededor de Re 2300. Por debajo es laminar, por encima es turbulento, y entre ellos hay una región de transición donde los dos vacilan. En el instante en que cruzas el límite la cara cambia.

En símbolos, Re = ρvDμ, un número sin dimensiones, densidad por velocidad por tamaño dividido por viscosidad. Arrastra v y Re sigue y cruza la línea del umbral. Cuanto más rápido, más grueso y más clara la viscosidad, más grande crece Re y el flujo se inclina a turbulento. Es un número puro sin unidad, así que un río, un vaso sanguíneo y un oleoducto se pueden comparar con la misma medida.

Un grifo es una imagen fácil. Abre el agua un poco y cae un tallo liso y transparente como una varilla de vidrio, y eso es laminar. Arrastra el caudal y ábrelo más fuerte y en algún instante el tallo burbujea y se rompe blanco y cruza a turbulento. El humo de incienso que sube recto al principio y se parte arriba es lo mismo. Cómo la viscosidad da forma a la distribución de velocidad dentro de un tubo lo toma la parábola laminar.