Semejanza De Fluidos

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Introducción

Los líquidos son deformables a un fragmento ilimitado, y a la producción en tiempo a las fuerzas muy pequeñas del disturbio. Por lo tanto, sus movimientos son con frecuencia muy complejos, y las configuraciones de fluidos algo directamente uniformes del flujo pueden producir campos del flujo con las soluciones no triviales que visualizan dinámicas muy complicadas.
A pesar delhecho de que las ecuaciones que gobiernan son generalmente bien conocidas, la mayoría extensa de los flujos fluidos no puede ser solucionada directamente por el cálculo de la fuerza bruta, y el tema requiere una colaboración cercana entre la teoría y el experimento. Este esfuerzo, junto con el uso cada vez más eficaz de simulaciones numéricas cuidadoso-seleccionadas, la gran mayoría, directamenteen el ordenador, da lugar a un campo que ha seguido habiendo vigoroso, desafiador y que excitaba por concluido un siglo.
El progreso en entender y predecir la aerodinámica del flujo aplicado las alas y los cuerpos durante este período ha sido espectacular, siguiendo exactamente esta mezcla del experimento y del descubrimiento empírico, junto con modelos simples y no-simples del flujo. Mientrasque la aerodinámica está en la base de todos los programas aeroespaciales de la ingeniería, de la disciplina más amplia de los mecánicos fluidos, abarcar aerodinámica y la hidrodinámica, y cubre un arsenal extenso de asuntos.














Semejanza Geométrica

La semejanza geométrica se refiere a la dimensión longitud (L) y debe asegurarse que se cumple antes de proceder a losensayos con cualquier modelo. Una definición formal es la siguiente:

Un modelo y un prototipo son geométricamente semejantes si, y solo si, todas las dimensiones espaciales en las tres coordenadas tienen la misma relación de escala lineal.

Obsérvese que todas las longitudes deben de estar referidas a la misma escala. Es como si se tomase una fotografía del prototipo y la redujésemos oagrandásemos hasta que tuviese el tamaño del modelo. Si el modelo está hecho a un decimo de tamaño del prototipo, su longitud, anchura y altura deben ser diez veces más pequeñas. No solo eso, sino que cualquiera de sus dimensiones deben ser diez veces más pequeña y técnicamente hablaremos de puntos homólogos que son los puntos que tienen la misma posición relativa. Por ejemplo el borde de ataque delprototipo es homologo al borde de ataque del modelo. La semejanza geométrica requiere que todos los puntos homólogos estén relacionados por la misma relación de escala lineal. Esto se aplica tanto a la geometría del fluido como modelo.

En la semejanza geométrica todos los ángulos se conservan. Todas las direcciones de los flujos se conservan. La orientación del modelo y del prototipo con respecto alos objetos de los alrededores debe ser idéntica.

Ejemplo

Un prototipo de ala y su modelo a escala un decimo. Las longitudes del modelo son todas un decimo más pequeñas, pero su ángulo de ataque con respecto a la corriente libre es el mismo: 10 no 1 todos los detalles geométricos del modelo deben estar a escala, y a veces se pasan por alto algunos de ellos por ser muy sutiles:1. El radio de borde de ataque delo modelo debe ser un decimo más pequeño

2. La rugosidad de la superficie del modelo debe ser de un decimo mas pequeña

3. Si el prototipo tiene un alambre perturbador de 5 mm para inducir la transición de la capa límite a turbulenta, situado a 1,5m del borde de salida, el modelo debe tener un alambre de 0,5mm situado a 0,15m del borde de salida.4. Si el prototipo se construye con remaches que sobresalen, el modelo debe tener los remaches correspondientes de tamaño un decimo menor.




Y así sucesivamente. Habrá violación de la semejanza geométrica cuando el modulo no cumpla todas estas exigencias, si bien quizá sea posible mostrar mediante contraste experimental que el comportamiento del prototipo no va a estar afectado por...