Capa Limite
Enviado por johnsunmsm • 14 de Abril de 2014 • 288 Palabras (2 Páginas) • 506 Visitas
MODELO FISICO REDUCIDO PARA UN DIQUE A BASE DE CILINDROS VERTICALES
Objetivos
-Afianzar los conocimientos de la capa limite.
-Analizar el comportamiento del fluido sobre un determinado cuerpo.
Teoría
Antes de ir directamente al ensayo realizado daré un enfoque sobre el desprendimiento de la capa límite en una región cilíndrica o circular.
Arrastre sobre cuerpos sumergidos
La relación empírica que permite conocer el esfuerzo de arrastre sobre un cuerpo sumergido expuesto a una corriente de fluido, es:
……. (1)
donde:
D = fuerza de arrastre
CD = coeficiente de arrastre (determinado experimentalmente).
ρ = densidad del fluido.
A = área frontal del cuerpo perpendicular a la corriente U0.
U0 = velocidad de la corriente libre.
La mecánica de flujo sobre un cilindro o esfera se muestra en el siguiente dibujo:
Según el análisis dimensional y semejanza, el coeficiente de resistencia para una geometría dada en flujo estacionario es función de los siguientes parámetros adimensionales.
CD = CD (α, ε/d, Re, M, W, F)........... (2)
donde:
α = Angulo de ataque.
ε/d = Aspereza relativa de la superficie del cuerpo.
Re = Número de Reynolds =
M = Número de Mach =
W = Número de Weber =
F = Número de Froude =
Donde:x = Longitud característica.
k = Cp / Cv = constante adiabática de un gas.
T0 = Temperatura de la corriente libre.
U0 = Velocidad de la corriente libre.
σ = Tensión superficial.
La experiencia muestra que las cantidades relevantes que afectan al coeficiente de arrastre se pueden reducir a:
……… (3)
En general, cuando M < 0.3 se asume que el flujo es incompresible, de modo que:
……. (4)
La representación grafica experimental de esta expresión para una esfera es la siguiente:
La fuerza total que soporta un cuerpo sometido a una corriente de fluido es:
F = − ∫PdAnˆ + ∫τdAˆt …….. (5)
...