Universidad de Guanajuato

División de Ciencias Naturales y Exactas

Depto. De Ingeniería Quimica

Diseño de Equipo Térmico Dr. J. Arturo Alrafo Ayala

Tarea 1Espesor de Capa límite

Fernando de Jesús Flores Suárez

Reporte y resultultados de :

Espesor de Capa límite en:

Aire Agua

Los dos se realizaron tanto para flujo turbulento como para flujo laminar.

En el análisis que se hizo, se utilizaron las siguientes formulas y datos :

-Viscosidad cinematica del agua : .1003 cp

-Viscosidad cinematica del aire: 1.505 cp

Distancia= se toamara de x=.01 m a x=1 m

Velocidades = 1m/s, 10m/s, 100 m/s.

Resultados :

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

0.00020.00040.00060.0008

0.0010.00120.00140.00160.0018

Agua capa limite laminar

1 m/s10 m/s100 m/s

distancia (x)

espe

sor (

d)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

Aire capa limite laminar

1 m/s 10 m/s 100 m/s

distancia (m)

espe

sor (

m)

Y para turbulento:

Observaciones y análisis de resultados :

Haciendo un pequeño análisis , en la parte de fluidos laminares, claramente se ve que el espeso de capa límite es mayor en el gas, en este caso el aire. Tambien se vera que sea cual sea el tipo de flujo, a menor velocidad el espesor de capa limite esta aumentando. En el flujo laminar a una distancia de 1m, el máximo espesor es de .0016m para el agua y de casi .02 m para el aire. Esto se puede deber a que el aire al llegar con menor velocidad, tienen mayor tiempo de superficie de contacto con la superficie, haciendo que su capa limite incremente.

A muy altas velocidades, las capas limites son muy pequeñas o no son tan importantes, esto también se puede ver ya que su control a altas velociedades es muy difíciles.

En los flujos turbulentos para el agua incrementa casi 10 veces que en el laminar a velocidades moderadas y el doble para el aire. Como podemos observar, el espesor de capa límite esta muy relaconado con el numero de Re, que ivolucra propiedades del fluido y la distancia de la placa o superficie.

Investigación

Espesor de capa límite en pelotas :

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

0.002

0.004

0.006

0.008

0.01

0.012

0.014

0.016

0.018

Espesor capa limite agua turbulento

1 m/s10 m/s100 m/s

distancia (m)

espe

so (m

)

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.20

0.005

0.01

0.015

0.02

0.025

0.03

0.035

Espesor capa limite aire turbulento

1 m/s 10 m/s100 m/s

distancia (m)

espe

sor (

m)