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Capítulo I. Flujo en Capa Límite. Hidráulica en Contornos Cerrados CAPÍTULO I FLUJO EN CAPA LÍMITE. 1.1 INTRODUCCIÓN Se sabe que en un fluido ideal las velocidades permanecen invariables en una sección determinada, sin embargo, en un fluido real existe un frenado en la proximidad de la pared debido a la viscosidad. Es debido a la viscosidad que en los fluidos reales no existe deslizamiento en las fronteras rígidas, es decir, la velocidad del fluido con respecto a la frontera es cero (Principio de no deslizamiento). Como resultado de este fenómeno resulta que los gradientes de velocidad y esfuerzo tangencial son máximos en esta zona. La zona donde la velocidad es influenciada por los esfuerzos tangenciales se denomina capa límite, en esta zona la velocidad se aproxima asintóticamente a la velocidad del flujo principal. La capa límite, aguas arriba de un cuerpo de forma aerodinámica, es muy delgada, pero al moverse esta capa por el cuerpo hay una mayor cantidad de partículas que son retardadas por efecto del esfuerzo de corte. Así, la capa límite aumenta su espesor hacia aguas abajo. En el caso de superficies lisas, la capa límite es laminar, ya que las partículas de fluido se mueven en capas lisas. Pero al aumentar el espesor, ésta se vuelve inestable y se transforma en una capa límite turbulenta, donde las partículas de fluido se mueven con diversas trayectorias. Sin embargo, en esta región aún persiste el flujo laminar por medio de la llamada sub-capa laminar. Universidad Católica de la Santísima Concepción. Facultad de Ingeniería. 1
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Capítulo I. Flujo en Capa Límite. Hidráulica en Contornos Cerrados Algunas definiciones importantes son: Capa Límite: capa de fluido muy delgada que está en contacto con una superficie sólida, dentro de la cual no se pueden despreciar los efectos viscosos. Capa de fluido cuya velocidad es afectada por la fuerza cortante en la frontera. Espesor de la capa límite , δ :lugar geométrico de los puntos donde la velocidad u paralela a la placa alcanza el 99% del valor de la velocidad exterior U . Espesor de deslizamiento: distancia que deben desplazarse las líneas de corriente para que se satisfaga la conservación de la masa entre la entrada y la salida para un fluido escurriendo por un placa plana. Para que se satisfaga la ecuación de continuidad se debe tener que: ( 29 ( 29 ( 29 ρ ρ δ δ δ δ Ubdy ubdy U h U u U dy U h u U dy h h h h 0 0 0 0 = = + - = + + - + + + * Luego: δ δ + = - 1 0 u U dy h (1.1) Espesor de Momentum,
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This note was uploaded on 01/05/2011 for the course CSU 3 taught by Professor Handsome during the Spring '10 term at CSU Pueblo.

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