Flujo Externo

INSTITUTO TECNOLOGICO DE CELAYA |
FLUJO DE FLUIDOS |
PROFESOR: HECTOR ROJAS GARDUÑOALUMNO: PEDRO RODRIGUEZ PONCEFLUJO EXTERNO Y FLUJO COMPRESIBLE |

FLUJO EXTERNO Y FLUJO COMPRESIBLE

INTRODUCCION
En este ensayo se mencionaran los conceptos referentes a el comportamiento de un fluido en movimiento tomando en cuenta los efectos de la compresibilidad ya que como se sabe todos los fluidostienen cierta compresibilidad por más pequeña que esta sea, así como por dicho efectos de ser compresibles entran en concepto ciertos efectos de la viscosidad del fluido la cual se ve influida por cambios de velocidad en el flujo y como este también genera fuerzas y otros efectos sobre cuerpos que se encuentren inmersos en el fluido.
OBJETIVOS
Los objetivos de este ensayo son el comprender ytener en contexto varios de los efectos que ahora se deben de tomar en cuenta en problemas posteriores ya que se trabajaran con fluidos que se consideraran como compresibles y se debe de tener la noción de cómo se comportaran ahora los fluidos a partir de esta suposición.

DESARROLLO
CAPA LIMITE LAMINAR EN UNA PLACA PLANA
Este es un caso representativo de un flujo sobre superficies solidas y estetiene una velocidad y una temperatura uniforme, por lo cual se crean gradientes de los mismos factores, todo esto teniendo en cuenta que se encuentra dentro de un régimen laminar debido a sus velocidades. En este flujo los gradientes normales son grandes, ya que la superficie impone diferencias grandes de velocidad y temperatura entre la pared y el flujo libre, y estas diferencias se resuelven enlos pequeños espesores. Las diferencias axiales de velocidad y temperatura, en cambio, se desarrollan en longitudes grandes. Como se generan velocidades transversales v muy pequeñas, el gradiente de presión normal a la superficie dentro de la capa límite es despreciable, y se considera también nulo. Luego, el gradiente axial de presión es el único significativo, y es impuesto por el flujoexterno, Pero como en el flujo libre, el fluido se mueve sin inercia ni roce viscoso, debe ser forzosamente cero, condición que se extiende al interior de la capa límite. Cabe mencionar que todos los flujos comienzan teniendo capas limites laminares las cuales se comportan como laminas de espesor delgado sobre la superficie solida, al aumento de la velocidad esta capa aumenta de espesor y tornándose asíturbulenta, todo esto por acción de la velocidad.

CAPA LÍMITE TURBULENTA EN UNA PLACA PLANA
A partir de que se deduce que el flujo el cual circula es de régimen turbulento debido a un numero de Reynolds grande la capa limite se tiende turbulenta y este depende de factores como la rugosidad de la placa o el borde de ataque. Para números de Reynolds menores que 2500, la teoría de la capa límitefalla, pues el espesor de la capa es grande. La teoría de la capa límite ha sido desarrollada con la hipótesis de que su espesor es pequeño y pierde validez si esta suposición no se cumple. La capa límite laminar proporciona una menor resistencia por fricción. Sin embargo, en muchas ocasiones es preferible tener capa límite turbulenta. Esta situación se suele presentar en ciertos perfilesaerodinámicos en los cuales la capa límite turbulenta, con mayor energía que la laminar, permanece adherida al perfil a mayores ángulos de ataque evitando así que el perfil entre en pérdida de manera brusca por el desprendimiento de la capa límite. La ley universal de distribución de velocidades en tuberías lisas nos puede proporcionar las bases para los cálculos de este tipo de capa límite, tambiénayudándonos con la ley de Prandtl de la potencia.

SEPARACION DE LA CAPA LIMITE
En una placa plana siempre y cuando sigua creciendo la velocidad del fluido que transita sobre la superficie la capa límite también sigue creciendo más en cambio cuando el gradiente de presiones es nulo como por ejemplo el caso de una sección cónica de reducción, la capa limite se reduce. Cuando la presión aumenta en...