capalimite con gradiente de presion
Páginas: 6 (1293 palabras)
Publicado: 23 de julio de 2014
Capa límite con gradiente de presión
En la solución de Blasius para flujo laminar sobre una placa plana el gradiente de presión fue cero. Una sustitución mucho más común en el flujo implica un flujo con cierto gradiente de presión. El gradiente de presión juega un papel principal en la separación de flujo, como puede verse con la ayuda de ecuación de capa limite. Si se hace uso de lasecuaciones en la frontera en la pared Vx =Vy=0 a y=0.
Que relaciona la curvatura del perfil de rapidez en la superficie con el gradiente de presión.
Cuando dp/dx=0 la segunda derivada de la rapidez en la pared debe ser también cero; por lo tanto el perfil de la rapidez cerca de la pared es lineal. Mas afuera en la capa limite, el gradiente de rapidez se hace más pequeño y gradualmente seaproxima a cero.
La disminución en el gradiente de rapidez significa que la segunda derivada debe de ser negativa.
en la pared dentro de la capa limite y se aproxima acero en la orilla externa
Figuras
Se observa que el gradiente de presión negativo produce una variación de rapidez algo similar al caso en que gradiente de presión es cero.
Puesto que esta derivada debe aproximarse acero por el lado negativo, en algún punto de la capa límite la segunda derivada se asocia con un punto de flexión. El punto de flexión se representa en el perfil de rapidez. Ahora pude darse atención al caso de separación de flujo.
Figuras
Para que la separación ocurra la rapidez en la capa de un fluido adyacente a la pared debe ser cero o negativa, como se muestra.
Figura
Como el únicotipo de flujo en la capa limite que tiene un punto de inflexión en el flujo con un gradiente de presión positivo, puede concluirse que para que exista separación del flujo es necesario que haya gradiente de presión un gradiente de presión positivo. Por esta razón un gradiente de presión positivo se conoce como gradiente de presión adverso.
La presencia de un gradiente de presión también afecta lamagnitud del coeficiente de fricción superficial, como puede inferirse en la figura 12.8. El gradiente de rapidez en la pared aumenta a medida que el gradiente de presión se hace más favorable.
Análisis de momento de Von Karman
El volumen de control que va analizarse es de profundidad unitaria y está delimitado en el plano xy por el eje x, que aquí se traza la tangente a la superficie en elpunto 0; el eje y, la orilla de la capa limite y una línea paralela al eje y a una distancia Δx. Se considerara el caso del flujo bidimensional, incompresible y continuo.
Dibujo
Un análisis de momento de volumen de control definido implica la aplicación de forma escalar en la dirección x de teorema de momento,
Un análisis término de presente problema resulta en la siguiente expresión.Donde δ representa el espesor se la capa límite y se supone que las fuerzas del cuerpo son despreciables. Los términos anteriores representan las fuerzas de presión en la dirección de x en los lados de la izquierda, la derecha y la parte superior del volumen de control y la fuerza de fricción en el fondo respectivamente.
Y el término de acumulación es
Análisis integral del momento de vonKármán
Puesto que esta es una situación de flujo continúo. Una aplicación de la ecuación integral para la conservación de la masa dará
La rapidez del flujo en masa que entra en la parte superior del volumen de control ṁsup puede evaluarse como
La presión de momento incluyendo la ecuación anterior se transforma ahora en
Al reordenar esta expresión y dividir entre Δx se obtieneTenemos el limite a medida que Δx se aproxima a 0 se obtiene
El concepto de capa limite supone un flujo no viscoso fuera de la capa limite, para el cual podemos escribir la ecuación de Bernoulli,
Que puede redondearse en la forma
Obsérvese que los miembros de la izquierda de las ecuaciones 12.35 y 12.36 son similares. Pueden entonces relacionarse a los miembros de la derecha y...
En la solución de Blasius para flujo laminar sobre una placa plana el gradiente de presión fue cero. Una sustitución mucho más común en el flujo implica un flujo con cierto gradiente de presión. El gradiente de presión juega un papel principal en la separación de flujo, como puede verse con la ayuda de ecuación de capa limite. Si se hace uso de lasecuaciones en la frontera en la pared Vx =Vy=0 a y=0.
Que relaciona la curvatura del perfil de rapidez en la superficie con el gradiente de presión.
Cuando dp/dx=0 la segunda derivada de la rapidez en la pared debe ser también cero; por lo tanto el perfil de la rapidez cerca de la pared es lineal. Mas afuera en la capa limite, el gradiente de rapidez se hace más pequeño y gradualmente seaproxima a cero.
La disminución en el gradiente de rapidez significa que la segunda derivada debe de ser negativa.
en la pared dentro de la capa limite y se aproxima acero en la orilla externa
Figuras
Se observa que el gradiente de presión negativo produce una variación de rapidez algo similar al caso en que gradiente de presión es cero.
Puesto que esta derivada debe aproximarse acero por el lado negativo, en algún punto de la capa límite la segunda derivada se asocia con un punto de flexión. El punto de flexión se representa en el perfil de rapidez. Ahora pude darse atención al caso de separación de flujo.
Figuras
Para que la separación ocurra la rapidez en la capa de un fluido adyacente a la pared debe ser cero o negativa, como se muestra.
Figura
Como el únicotipo de flujo en la capa limite que tiene un punto de inflexión en el flujo con un gradiente de presión positivo, puede concluirse que para que exista separación del flujo es necesario que haya gradiente de presión un gradiente de presión positivo. Por esta razón un gradiente de presión positivo se conoce como gradiente de presión adverso.
La presencia de un gradiente de presión también afecta lamagnitud del coeficiente de fricción superficial, como puede inferirse en la figura 12.8. El gradiente de rapidez en la pared aumenta a medida que el gradiente de presión se hace más favorable.
Análisis de momento de Von Karman
El volumen de control que va analizarse es de profundidad unitaria y está delimitado en el plano xy por el eje x, que aquí se traza la tangente a la superficie en elpunto 0; el eje y, la orilla de la capa limite y una línea paralela al eje y a una distancia Δx. Se considerara el caso del flujo bidimensional, incompresible y continuo.
Dibujo
Un análisis de momento de volumen de control definido implica la aplicación de forma escalar en la dirección x de teorema de momento,
Un análisis término de presente problema resulta en la siguiente expresión.Donde δ representa el espesor se la capa límite y se supone que las fuerzas del cuerpo son despreciables. Los términos anteriores representan las fuerzas de presión en la dirección de x en los lados de la izquierda, la derecha y la parte superior del volumen de control y la fuerza de fricción en el fondo respectivamente.
Y el término de acumulación es
Análisis integral del momento de vonKármán
Puesto que esta es una situación de flujo continúo. Una aplicación de la ecuación integral para la conservación de la masa dará
La rapidez del flujo en masa que entra en la parte superior del volumen de control ṁsup puede evaluarse como
La presión de momento incluyendo la ecuación anterior se transforma ahora en
Al reordenar esta expresión y dividir entre Δx se obtieneTenemos el limite a medida que Δx se aproxima a 0 se obtiene
El concepto de capa limite supone un flujo no viscoso fuera de la capa limite, para el cual podemos escribir la ecuación de Bernoulli,
Que puede redondearse en la forma
Obsérvese que los miembros de la izquierda de las ecuaciones 12.35 y 12.36 son similares. Pueden entonces relacionarse a los miembros de la derecha y...
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