Flujo

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INTRODUCCION

Para introducir el concepto de capa límite se tiene que comenzar hablando de la viscosidad. La viscosidad es una propiedad inherente de los fluidos y que no es exhibida por otros medios continuos. La viscosidad es el parámetro del fluido que controla el transporte de la cantidad de movimiento en el fluido; determina la relación entre el esfuerzo o tensión local en un fluido enmovimiento con la velocidad con que se produce la deformación del fluido, a lo que se denomina proceso de fluir.

Para flujos muy ordenados en los cuales las partículas se mueven en trayectorias rectas y paralelas, Newton en sus “Principia” (“Philsophia naturalis principia mathematica”, 1687) enunció lo que se denomina la ley de Newton de la viscosidad: “el esfuerzo cortante en cualquierentrefase tangente a la dirección del flujo es proporcional a la variación de la velocidad en la dirección normal al movimiento”:
En términos generales se puede decir que, puesto que la viscosidad es bastante pequeña en casi todos los fluidos, los esfuerzos de corte deben ser apreciables únicamente en las regiones en donde existan grandes gradientes de velocidad; el flujo en otras regiones se podríadescribir con gran exactitud por medio de las ecuaciones para flujo no viscoso.

3.1 CAPA LÍMITE
La capa límite se estudia para analizar la variación de velocidades en la zona de contacto entre un fluido y un obstáculo que se encuentra en su seno o por el que se desplaza. La presencia de esta capa es debida principalmente a la existencia de la viscosidad, propiedad inherente de cualquier fluido.Ésta es la causante de que el obstáculo produzca una variación en el movimiento de las líneas de corriente más próximas a él. La variación de velocidades, como indica el principio de Bernoulli, conlleva una variación de presiones en el fluido, que pueden dar lugar a efectos como las fuerzas de sustentación y de resistencia aerodinámica.
En la atmósfera terrestre, la capa límite es la capa de airecercana al suelo y que se ve afectada por la convección debida al intercambio diurno de calor, humedad y momento con el suelo.
En el caso de un sólido moviéndose en el interior de un fluido, una capa límite laminar proporciona menor resistencia al movimiento.
Existen dos tipos de capa límite: la capa límite laminar y la capa límite turbulento. La segunda es ligeramente más gruesa que la primera,y como el fluido se mueve en todas direcciones, disipa mayor energía, por lo que la fuerza de fricción derivada de ella es mayor. Así que, en principio, a un avión le interesa que su capa límite sea siempre laminar.
Sin embargo, el que una capa límite sea laminar o turbulenta depende del tamaño del avión. Cualquier avión convencional tiene un tamaño que obliga a que la capa límite seaturbulenta, y, en realidad, los únicos aviones que son lo suficientemente pequeños como para volar en condiciones de flujo laminar son los de aeromodelismo. Sin embargo, una capa límite turbulenta tiene una ventaja muy importante frente a una capa límite laminar.

3.2 CAPA LIMITE LAMINAR Y CAPA LIMITE TURBULENTA SOBRE UNA PLACA PLANA LAMINAR TURBULENTA.

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En mecánica de fluidos, la capa límite ocapa fronteriza de un fluido es la zona donde el movimiento de éste es perturbado por la presencia de un sólido con el que está en contacto. La capa límite se entiende como aquella en la que la velocidad del fluido respecto al sólido en movimiento varía desde cero hasta el 99% de la velocidad de la corriente no perturbada.[1]

La capa límite puede ser laminar o turbulenta; aunque también puedencoexistir en ella zonas de flujo laminar y de flujo turbulento.

FLUJO LAMINAR
Es uno de los dos tipos principales de flujo en fluido. Se llama flujo laminar o corriente laminar, al tipo de movimiento de un fluido cuando éste es perfectamente ordenado, estratificado, suave, de manera que el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse si la corriente tiene lugar entre dos planos...
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