Capa Limite Turbulenta

COMPARACION DE LAS ECUACIONES DE PERFIL DE VELOCIDAD DE CAPA LÍMITE TURBULENTA
Se tiene aire a 20◦ C que fluye con V=10.0 m/s sobre una placa plana lisa de longitud L= 15.2 m. Grafique el perfil develocidad de capa limite turbulenta en variables físicas (u como función de y) en x=L. Compare el perfil generado por la ley de un séptimo de potencia, la ley de logaritmo y la ley de Spalding, ysuponga que la capa límite está formada totalmente turbulenta desde el comienzo de la placa.
SOLUCION:
Debe graficarse el perfil medio de capa limite u(y) al final de una placa plana con el uso de tresaproximaciones diferentes.
HIPOTESIS: 1 La placa es lisa, pero existen fluctuaciones de flujo libre que tienden a provocar que la capa limite es turbulenta desde el comienzo de la placa. 2 El flujoes estacionario en la media. 3 La placa es infinitésimamente delgada y está alineada paralela al flujo libre.

Este valor de Rex se encuentra más arriba del número de Reynolds crítico para unacapa límite sobre una placa plana, de modo que es razonable la suposición del flujo turbulento desde el comienzo de la placa.
Se usan estos valores para estimar el espesor de la capa límite y elcoeficiente local de fricción al final de la placa:

Se calcula la velocidad de fricción.

Donde u= constante = V en toda las partes de la placa plana. Es trivial generar una gráfica de la ley unséptimo de potencia ec. 10-82 Pero la ley de logaritmo es implícita para u como función de y. En vez de ello se resuelve la ecuación de la ley de logaritmo para y como función de u.Dado que se conoce que u varía de O en la pared de U en el borde de la capa límite, es posible, es posible graficar el perfil de velocidad de la ley de logaritmo en variables físicas. L a ley deSpalding (Ec. 10-85) también se escribe en términos de y como función de u. Y se grafican los tres perfiles en la misma grafica para compararlos (Fig. 10-118). Los tres están cercanos entre si y no se...