Aunque sé (y puedo observar) que los sólidos no se asientan fácilmente en un flujo turbulento, me cuesta entender por qué ocurre esto exactamente. Este es mi problema:
Conceptualmente, la turbulencia significa un alto número de Re (o viceversa), y eso significa que las fuerzas de inercia son mucho más fuertes que las fuerzas de fricción/viscosidad. Pero la fricción mantiene la partícula suspendida, y yo vería la flotabilidad y la gravedad como fuerzas inerciales.
En un fluido sin movimiento, las únicas fuerzas que actúan sobre una partícula son la fricción (que apunta hacia arriba con una partícula que se hunde) y la gravedad/buocidad, con una fuerza neta que apunta hacia arriba o hacia abajo y/o el movimiento de la partícula.
En un flujo turbulento perfecto, no esperaría ninguna dirección de flujo dominante. Así pues, el fluido "tira" de mi partícula en una dirección en un momento y en otra en el siguiente: la fuerza neta de la fricción durante un tiempo suficiente será nula, pero la flotabilidad tiene una dirección preferida.
Así es como yo explicaría por qué los sólidos no se asientan en los flujos turbulentos y le pido que haga agujeros en esta explicación:
En condiciones de turbulencia, la fricción es generalmente proporcional a $v^2$ con $v$ siendo la velocidad de la partícula respecto al fluido. Así, en comparación con la misma partícula en el mismo fluido pero en condiciones laminares, el rozamiento resultante de una determinada velocidad descendente (o ascendente) es mayor. Esto se compone del hecho de que para una partícula que se hunde, cualquier flujo ascendente circundante tendrá un efecto más fuerte que un flujo descendente circundante con la misma velocidad relativa a la partícula. Por lo tanto, los sólidos se asientan mucho más lentamente en los flujos turbulentos.
