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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA
INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” EXTENSIÓN-BARINAS
CAPA LÍMITE Y IMPULSO Y
CANTIDAD DE MOVIMIENTO
Alumno: JOEL OQUENDO G
C.I: 19.619.623
CARRERA: ING. INDUSTRIAL
ESCUELA: 45BARINAS-BARINAS
MATERIA: SAIA
PROFESORA: ING BLANCA SALAZAR
CAPA LÍMITE
PERSONAJES HISTÓRICOS
Lilienthal, Otto (1848-1896)
• Wilbur Wright (1867-1912)
• Orville Wright (1871-1948)
Karman, Theodor von
Reynolds (1874)
El interés por la aerodinámica comenzó con los estudios del ingeniero aeronáutico alemán Otto Lilienthal en la última década del siglo XIX, y produjo avances importantes tras el primer vuelo con motor logrado por los inventores estadounidenses Orville y Wilbur Wright en 1903.
La complejidad de los flujos viscosos, y en particular de los flujos turbulentos, restringió en gran medida los avances en la dinámica de fluidos hasta que el ingeniero alemán Ludwig Prandtl observó en 1904 que muchos flujos pueden separarse en dos regiones principales.
ANTECEDENTES HISTORICOS
Características
-) Es propio de la naturaleza de la viscosidad y el flujo viscoso que la parte del fluido en la superficie
-) Esta capa de fluido casi estacionario en la superficie, se llama a menudo "capa límite" y esta capa límite, tiene importantes implicaciones en los fenómenos de fluidos.
-) Interacción de la capa límite junto con el efecto Bernoulli es responsable de la curvatura de bolas de béisbol
Que es
La teoría de la capa límite ha hecho posible gran parte del desarrollo de las alas de los aviones modernos y del diseño de turbinas de gas y compresores. El modelo de la capa límite no sólo permitió una formulación mucho más simplificada de las ecuaciones de Navier-Stokes en la región próxima a la superficie del cuerpo, sino que llevó a nuevos avances en la teoría del flujo de fluidos no viscosos, que pueden aplicarse fuera de la capa límite.
¿POR QUÉ SURGIÓ LA TEORÍA?
Debido al desarrollo de la industria y el surgimiento de nuevas necesidades en los procesos; lo cual conlleva al conocimiento del comportamiento de dichos fluidos que comparados con el agua o el aire son más viscosos.
¿CÓMO EXPLICAR
EL FENÓMEN
O?
Hay varios ejemplos que permitirán el entendimiento del
concepto.
-)En un cilindro
-)En el perfil de una ala
•Tiene un espesor muy pequeño del orden de micras.
•Se sienten intensamente los efectos de la viscosidad y rozamiento •La resistencia a la deformación debida a la viscosidad tiene lugar, en todo el seno del fluido real; pero la viscosidad es pequeña, solo tiene importancia en una película fina, es decir, se tiene un rozamiento de superficie
•Fuera de esta película, un líquido poco viscoso, como el aire o el agua, se comportan como un fluido ideal.
•Fuera de la capa límite se pueden aplicar todos los métodos matemáticos y experimentales que permitan trazar las líneas de corriente alrededor del contorno y obtener la distribución de presiones en las cercanías de las paredes sólidas del cuerpo.
•Utilizando la distribución de velocidades y de presiones por la teoría del fluido ideal en las vecindades de la pared, se puede determinar la evolución del fluido en la capa límite y los esfuerzos ejercidos sobre la pared; ya que la presión se transmite a través de ésta sin cambiar de dirección.
•Por último se puede concluir que en la capa límite tienen lugar exclusivamente los fenómenos de viscosidad en los fluidos poco viscosos, aire y agua.
FLUJO EN TUBERÍAS: FLUJOS INTERNOS
Son los flujos que quedan
completamente limitados por
superficies sólidas
Ej : flujo interno en tuberías y en ductos.
FLUJO LAMINA
R
Las partículas se desplazan siguiendo trayectorias paralelas, formando así en conjunto capas o láminas de ahí su nombre, el fluido se mueve sin que haya mezcla
significativa de partículas de fluido vecinas.
Este flujo se rige por la ley que relaciona la tensión cortante con la velocidad de deformación angular
La viscosidad del fluido es la magnitud física predominante y su acción amortigua cualquier
tendencia a ser turbulento.
La razón por la que un flujo puede ser laminar o turbulento tiene que ver con lo que pasa a partir de
una pequeña alteración del flujo, una perturbación de los componentes de velocidad.
Dicha alteración puede aumentar o disminuir. Cuando la perturbación en un flujo laminar aumenta, cuando el flujo es inestable, este puede cambiar a turbulento y si
dicha perturbación disminuye el flujo continua laminar.
La naturaleza del flujo a través de un tubo está
determinada por el valor que tome el número de Reynolds siendo este un
número adimensional que depende de la densidad,
viscosidad y velocidad del flujo y el diámetro del tubo. Se define como:
Si el Flujo es Laminar Re<2300
Si el Flujo es Turbulento
Re>2300
Impulso y Cantidad de Movimiento
Impulso
Es el producto entre una fuerza y el tiempo
durante el cual está aplicada.
Es una magnitud
vectorial.
El Módulo
Se representa como el área bajo la curva de la fuerza en el tiempo, por lo tanto si la fuerza es
constante el impulso se calcula multiplicando la F por Δt, mientras que si no
lo es se calcula integrando la fuerza entre
los instantes de tiempo entre los que se quiera
conocer el impulso.
Cantidad de Movimiento
La cantidad de movimiento es el producto de la
velocidad por la masa. La velocidad es
un vector mientras que la masa es un
escalar. Como resultado obtenemos
un vector con la misma dirección y
sentido que la velocidad.
La cantidad de movimiento sirve
Para diferenciar dos cuerpos que tengan la misma velocidad, pero distinta masa. El
de mayor masa, a la misma
velocidad, tendrá mayor cantidad de
movimiento
Que es
m = Masav = Velocidad (en forma
vectorial)p = Vector cantidad de
movimientoImpulso y Cantidad
de Movimient
o
Relación entre
El impulso aplicado a un
cuerpo es igual a la variación de la
cantidad de movimiento
Dado que el impulso es igual a la fuerza por el
tiempo, una fuerza aplicada durante un tiempo provoca una
determinada variación en la cantidad de movimiento,
independientemente de su masa
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