Ploma (hidrodinàmica)

En hidrodinàmica, una ploma és una columna d'un decorregut movent-se a través d'un atre. Varis efectes controlen el moviment del decorregut, incloent la cantitat de moviment (inèrcia), la difusió i la flotabilitat (diferències de densitat). Els vols i les plomes definixen els fluix que són impulsats enterament pels efectes d'impuls i flotabilitat, respectivament. Els fluix entre estos dos llímits són usualment descrits com a penachos dels avions. "la flotabilitat és definida com a positiva" quan és absència d'atres forces o moviment inicials, el decorregut sancer tendix a aumentar. En les situacions en les que la densitat del decorregut del penacho és major que el seu entorn (en certes condicions la seua tendència natural és a afonar-se), pero el decorregut té el suficient impuls inicial per a portar a terme una pujada vertical inicial, que es descriu com a flotació negativa.

Moviment

Usualment, com una ploma es mou llunt de la seua font, s'eixampla per l'arrastre dels decorreguts al voltant de les vores. Les formes de la ploma poden ser influenciades pel fluix en l'ambient del decorregut (per eixemple, si el vent local bufa en alguna direcció com resultat la ploma resulta en un coflujo a chorrada). Açò usualment causa que la ploma que ha segut inicialment de flotabilitat dominant canvie a moment dominant (esta transició és usualment precedida per un número dimensional cridat el número de Richardson).

Creiximent i detecció

Un fenomen d'importància adicional és si la ploma és de fluix laminar o turbulento. Usualment hi ha una transició de laminar a turbulento en els moviments de la ploma llunt de la seua font. El fenomen es pot vore clarament en la columna ascendent del fum d'un cigarret. Quan l'alta precisió és requerida, la dinàmica de decorreguts computacional (DFC) és amprada per a simular les plomes, pero els resultats són sensibles a les turbulències. La DFC és a sovint obligatòria per a les plomes de les eixides, a on els components de la fase de condensació poden estar presents ademés dels components gaseosos. Estos tipos de simulacions són prou complexos, incloent el post cremat i la radiació tèrmica, i (per eixemple) el llançament de missils balístics han segut detectats en trobar plomes de missils calents. Igualment, els administradors de les naus espacials solen preocupar-se per la posició dels sistemes de propulsió de les plomes i el choc d'estos en els subsistema con els panels solars i els rastrejadors d'estreles.

Un atre fenomen que pot ser observat clarament en el fluix de fum d'un cigarret és el vora d'atac el fluix, o l'inici de la ploma, que a sovint s'aproxima a la forma d'un vórtice d'anell (anell de fum).

Tipos

Els agents contaminants lliberats en el sol, poden filtrar-se a les aigües subterrànees, duent a una contaminació d'estes. El cos resultant de la polució d'aigua dins d'un aqüífer és cridat una ploma, en les vores que migran cridats fronts de ploma. Les plomes són usades per a localisar, mapear i medir la contaminació de l'aigua dins dels aqüífers totals d'un cos d'aigua, una ploma servix per a determinar la direcció i velocitat en la que es desplega la contaminació.

Les plomes són considerades d'importància en la modelació de dispersió atmosfèrica i la contaminació de l'aire. Un treball clàssic del tema de les plomes i la polució de l'aire és el de Gary Briggs.

Una ploma tèrmica és aquella generada quan el gas se sobrepon a una font de calor. El gas ascendix a causa de la expansió tèrmica que fa al gas calent menys dens que el gas fret que ho rodeja.