سرعت آب يا هرسيال ديگردرسطح مقطع لوله ثابت نيست زيراهمانطوركه مختصراً شرح داده شد لزجت سيال موجب مي شودكه لايه اي ازسيال در ديواره لوله داراي سرعت صفر باشد لايه هاي سيال هر چه از ديواره لوله دورتر مي شوند سرعت بيشتري پيدا مي كنند .
حداكثر سرعت ، يا سرعت جريان آزاد در خط سرعت مركزي لوله بدست مي آيد . ترسيم سرعت درفواصل متفاوت ازديواره،پروفيل ياگراديان سرعت ناميده مي شود .
همانطور كه در اشكال زیرمشاهده مي گردد ، براي جريان لوله ها مي توان دو پروفيل متصور شد :
- جريان آرام
- جريان آشفته
اين دو رژيم جريان از طريق يك حالت انتقالي بينابين به هم تبديل مي شوند .
جريان آرام مي تواند از سرعت پايين نشات بگيرد . سيال در لايه هاي استوانه اي هم مركز آرام حركت مي كند كه سريعترين لايه درمحورمركزي وكندترين لايه درديواره لوله مي باشد.در هر مقطع از قطر لوله ، يك پروفايل سهموي براي جريان وجود دارد . در جريان آرام ، تنش برشي به جهت لغزيدن يك لايه بر روي لايه اي ديگر بوجود مي آيد . نكته مشهودي كه وجود دارد اين است كه آشوبهاي كوچك در جريان توسط نيروي لزجت خنثي مي شوند . بنابراين ذرات همجوار سيال در مسيرهاي ضرورتا موازي حركت مي كنند .
وقتي سرعت متوسط از مقدار خاصي بيشتر مي شود ، اغتشاشاتي پديدار مي گردند . اين امر به اين دليل مي باشد كه بتدريج نيروهاي اينرسي مشهود تر از نيروهاي برشي لزجت مي شوند و بر نيروهاي برشي لزجت غلبه مي كنند . جريان به نظر بيشتر و بيشتر نامنظم مي گردد كه اين امر ، جريان حالت انتقال ناميده مي شود . در حالت انتقال بين جريان آرام و جريان آشفته ، تغيير تدريجي بوده و نقطه انتقال متمايزي وجود ندارد .
با افزايش سرعت متوسط ، جريان آشفته حاصل مي گردد . به گونه اي كه سرعتهاي عمود بر امتداد جريان وجود دارد ، بطوريكه ذرات جريان بصورت منفردبطورتصادفي ونامنظم حركات زيگزال وحلقوي دارند ،جريان اشفته شكل مي گيرد .
در جريان آشفته ذرات مجاورداراي حركات تصادفي كمتريابيشتري نسبت به هم بوده ودرمسيرهاي موازي حركت نمي كنند. لايه هاي جريان عملا ناپديد گشته و سرعت در مقطع جريان يكنواخت ترمي گردد.دليل اين امر ، حركت عرضي اجزا سيال مي باشد كه موجب افزايش سرعت لايه هاي كندتروكاهش سرعت لايه هاي تندترمي شود . پروفيل سرعت پهن شده و سرعت جريان آزاد درلايه هاي نزديكتري به ديواره لوله مشاهده مي گردد.بدليل نوسانات سرعت آشفته ،از ميانگين زماني متوسط سرعت براي مطالعه جريان آشفته استفاده مي گردد . اگر چه ممكن است اين نوسانات كوچك باشند ، اما نقش بسياري در ويژگي هاي جريان دارند و موجب مخلوط شدن سيال مي گردند . حركت ذرات در جهت عمود برامتداد جريان به عنوان معادل تنش برشي عمل مي كند كه اين تنش برشي ممكن است صدها برابر بزرگتر از تنش برشي لزجت باشد كه توسط لغزش لايه هابوجود مي آيد . اين امر موجب به وجود آمدن پروفيل سرعت يكنواخت ترو بدون پيك مي گردد . با اين وجود ، به دليل وجود اصطكاك و سرعتهاي پايين در نزديكي ديواره ، زير لايه آرام كوچكي ما بين ناحيه پروفيل سرعت پهن شده وديواره بوجود مي آيد.درصنعت آب ، جريانها عموما آشفته مي باشند .
