Problemas De Capa Limite

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Capa L´ımite
Ejercicio 11.1. Se tiene aire fluyendo sobre una paca plana, de longitud L = 2
m, de manera tal que el n´
umero de Reynolds basado en la longitud de la placa es
de Re = 5,104 . Hallarel espesor de la capa l´ımite δ(x) para 0 ≤ x ≤ L
Ejercicio 11.2. Encontrar el espesor m´aximo de la capa l´ımite que se desarrolla
en el aler´on vertical de un avi´on como el mostrado en la figura.El avi´on vuela a
2 m/s y a una altura de 1500 m donde la temperatura del aire es de 6◦ C. Asumir
que el aler´on es plano y tiene 0, 5 m de largo por 1 m de alto. Para la posici´on
donde el espesor dela capa l´ımite es m´aximo,
a. Hallar el valor local de la fricci´on parietal o de corte.

b. Determinar el valor de la fuerza total de arrastre por fricci´on como una
funci´on de la velocidad.Considerar el rango de velocidades comprendido
entre los 2 m/s y los 4 m/s.
Ejercicio 11.3. Suponer un flujo laminar sobre una placa plana dado por:
U0 y
para 0 ≤ y ≤ δ(x)
δ(x)
u(x, y) = U0
para y > δ(x)u(x, y) =

67.18 – Mec´anica de Fluidos 67.18

Capa L´ımite

Siendo δ(x) = 0, 055 el espesor de la capa l´ımite. La coordenada x es la distancia
desde el borde de incidencia de la placa y lacoordenada y es la distancia perpendicular a la placa. Si la placa tiene 0, 3 m de ancho y 8 m de largo, hallar la fuerza
de arrastre.
Ejercicio 11.4. Una capa l´ımite laminar formada sobre una placa delongitud L,
produce una fuerza de arrastre sobre esta igual a D. Cuanto se deber´ıa acortar la
placa si se desea obtener un arrastre de D/4. ¿Se deber´ıa acortar a L/4?, justifique.
Ejercicio 11.5. Sepretende analizar una capa l´ımite laminar por medio del m´etodo integral. A tal fin se propone el siguiente perfil de velocidades para la capa
l´ımite:
u(x, y) = U 1 −

y−δ
δ

2 1/2

u(x, y) = U

para 0≤ y ≤ δ(x)
para y > δ(x)

El perfil propuesto: ¿cumple con los requisitos dados por las condiciones de borde:
u = 0 para y = 0 ; u = U para y = δ ?. Demostrar que no obstante ello, este
perfil...