3. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso
6. Introducción a la capa límite (I) Siglo XIX Hidráulica Cálculos experimentales Hidrodinámica Soluciones analíticas F. inercia despreciables F. viscosas despreciables Ecuaciones Navier-Stokes Muy difíciles de resolver Finales del s. XIX
7. Introducción a la capa límite (II) Contradicción El agua y el aire tienen viscosidad pequeña SIN EMBARGO ¡¡la ecuación de Euler falla!!
8. Introducción a la capa límite (III) Solución 1904. Ludwig Prandtl Ingeniero Alemán 3 er Congreso Matemático. Heidelberg “ Movimiento de los fluidos con poca fricción”
9. Introducción a la capa límite (IV) Definición Capa límite viscosa: es la zona del flujo donde la viscosidad no se puede despreciar (aunque sea pequeña) debido a la existencia de elevados gradientes de velocidad. También existen: CL térmica y CL másica
10. Introducción a la capa límite (V) Placa plana Trazas de partículas: proporcionales a su velocidad
11. Introducción a la capa límite (VI) Cuerpo esbelto Ángulo de ataque pequeño Ángulo de ataque grande
13. Introducción a la capa límite (VIII) Mecanismos de las capas límite Fuerzas viscosas Transporte molecular de cantidad de movimiento Fluido no desliza sobre una pared Flujo de calor por conducción Transporte molecular de energía Temperatura fluido igual temperatura pared Flujo de especies por difusión Transporte molecular de masa Fracción másica especie igual fracc. más. pared
14. Introducción a la capa límite (IX) Fluidos ideales (coef. transp. nulos) Transporte molecular de cantidad de movimiento Fluido puede deslizar sobre una pared Transporte molecular de energía Temperatura fluido independiente temperatura pared Transporte molecular de masa Fracción másica especie independiente fracc. más. pared
15.
16. Introducción a la capa límite (XII) Fluidos reales (p.ej. viscosidad no nula) Se rompe simetría de velocidad y presión Las fuerzas viscosas no son simétricas Incluimos las fuerzas viscosas U Presiones no simétr. sobre esfera Re<<1 en corriente uniforme
17. Introducción a la capa límite (XIII) Definición de las tres CL Transporte molecular de cantidad de movimiento no se puede despreciar y es del orden de Convección de cantidad de movimiento Viscosa Transporte molecular de energía Convección de energía no se puede despreciar y es del orden de Térmica no se puede despreciar y es del orden de Transporte molecular de masa Convección de masa Másica
18. Introducción a la capa límite (XIV) Analogías tres transportes moleculares Térmica y T(y) ideal Másica y Y(y) ideal Viscosa y u(y) ideal
21. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso
33. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso
43. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso
49. Solución semejanza CL viscosa (II) Método de disparo ( shooting ) (3) ¿Objetivo alcanzado? (1) Elegir ángulo alfa (pendiente) (2) Avanzar la solución No
50. Solución semejanza CL viscosa (III) Método de disparo ( shooting ) Ecuación original: (1) Defino nuevas funciones: (2) Calculo las derivadas: (3) Elijo un valor para h (=f ’’) (4) Avanzo las soluciones: (5) Si en = no obtengo la CC, volver al paso 3
59. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso
69. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso
82. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso
91. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso
108. Contexto Bloque III Capa límite Bloque II Flujo ideal Bloque III Capa límite Bloque IV Flujo compresible Bloque V Flujo turbulento Bloque I Flujo viscoso