Trabajos de tecnologia avanzados

Este trabajo está encaminado a la resolución mediante métodos numéricos de la capa límite mecánica y de la capa límite térmica, así como a la obtención de magnitudes físicasimportantes como son los espesores de las capas límites, la fuerza sobre la placa por unidad de longitud perpendicular al movimiento, el número de Nusselt…, y todo ello parala misma situación física: una placa plana a una temperatura Tp, sobre la que incide una corriente fluida (de aire, agua, mercurio o aceite, dependiendo del apartado) avelocidad U y a temperatura T.

Vamos a emplear un método numérico, que nos permitirá resolver sistemas de ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Debido a que lavelocidad y temperatura se rigen por este tipo de ecuaciones en la capa límite, este método nos permitirá obtener la evolución de ambas magnitudes a lo largo de la estrecha zona porencima de la superficie de la placa que constituye la capa límite.

El problema mecánico, a diferencia del térmico, está desacoplado, por lo que el sistema de ecuacionesdiferenciales podrá ser resuelto sin más. Sin embargo, para el problema térmico, es necesaria la resolución conjunta de los problemas térmico y mecánico, ya que la velocidadaparece en las ecuaciones de la temperatura, es decir, están acoplados.

Aparte de los perfiles de velocidad y temperatura en la capa límite, en este trabajo se calcularán losespesores característicos de las capas límites y se comentarán los resultados. Se obtendrá la fuerza sobre la placa por unidad de longitud perpendicular al movimiento, debidaa la fricción fluido-placa. Por último, calcularemos el calor intercambiado entre la placa y el fluido, y el número de Nusselt local en función del número de Reynolds local.