1. 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
BARINAS-BARINAS ESCUELA: 45
MATERIA: SAIA
PROFESORA:
ING BLANCA SALAZAR
2. 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
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.
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
¿POR QUÉ SURGIÓ LA TEORÍA?
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.
¿CÓMO
EXPLICAR EL
FENÓMENO?
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.
3. FLUJO EN TUBERÍAS: FLUJOS INTERNOS
Son los flujos que quedan
completamente limitados
por superficies sólidas
Ej : flujo
interno en
tuberías y en
ductos.
FLUJO
LAMINAR
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
4. Impulso y
Cantidad de
Movimiento
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 deMovimiento
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
m = Masa
v = Velocidad (en forma
vectorial)
p = Vector cantidad de
movimiento
Impulso y
Cantidad de
Movimiento
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
