Aliran cairan dalam pipa atau peralatan dapat diklasifikasikan secara luas menjadi dua rezim laminar dan turbulent yang memiliki struktur, konsumsi energi, dan kinerja transportasi yang sangat berbeda.

1. Aliran laminar (viscous)

   Terjadi pada bilangan Reynolds rendah (Re < 2000). cairan bergerak dalam lapisan yang halus, sejajar tanpa pencampuran makroskopis di antara mereka; transfer momentum, panas,dan massa dalam arah radial berlangsung hanya dengan difusi molekulKekuatan viskos mendominasi, kehilangan energi kecil, tapi laju transportasi lambat.

2. Aliran bergelombang

   Terjadi ketika Re > 4000. Inersia mendominasi, gerak menjadi tidak stabil, dan acak, pusaran tiga dimensi muncul. Fluktuasi ini sangat meningkatkan transportasi radial,menghasilkan koefisien transfer panas dan massa yang tinggiNamun, mereka juga menghasilkan disipasi energi mekanik tambahan, yang dimanifestasikan sebagai penurunan tekanan dan kebisingan yang lebih besar.

3. Rezim transisi

   Untuk 2000 ≤ Re < 4000, aliran sangat sensitif terhadap kondisi masuk, keropos dinding, dan gangguan eksternal.Oleh karena itu praktik teknik memperlakukan wilayah ini sebagai bergejolak untuk memastikan keamanan.

4. Arti fisik dari bilangan Reynolds

   Re = ρud/μ menyatakan rasio kekuatan inersia terhadap kekuatan viskos:

   • ρu2/d adalah istilah inersia yang mendorong cairan ke depan dan menciptakan pusaran;
   • μu/d2 mewakili istilah viskos yang meredam gradien kecepatan dan menstabilkan aliran.

   Akibatnya, Re yang lebih tinggi berarti kecenderungan yang lebih besar untuk ketidakstabilan dan turbulensi.

5. Implikasi Teknik
   • Pipa, penukar panas, dan peralatan lainnya pertama kali diukur dengan memperkirakan Re untuk memilih rezim aliran yang tepat.
   • Aliran turbulen memungkinkan desain yang lebih kompak tetapi menuntut daya pompa atau kipas yang lebih tinggi.
   • Proses sensitif terhadap kondisi laminar (misalnya, melelehkan polimer tinggi,Filtrasi presisi) harus menjaga Re di bawah nilai kritis untuk menghindari degradasi geser atau peningkatan tekanan yang berlebihan yang disebabkan oleh turbulensi.