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IQ36A FENOMENOS DE TRANSPORTE FLUJOS DE CAPA LIMITE (BOUNDARY LAYER) A LO LARGO DE UNA PLACA PLANA COEFICIENTES DE FRICCION Y DE TRANSFERENCIA DE CALOR FLUJOS EXTERNOS Los flujos en conductos están constreñidos a moverse en el interior de tuberías o equipos cuyas paredes son impenetrables para el fluido. Por esta razón, los llamamos “flujos internos”. En los “flujos externos”, por el contrario, se tiene un objeto sólido rodeado por el fluido, el cual tiene amplia libertad de movimiento en un ambiente que podemos considerar de extensión infinita. Puede tratarse de un objeto moviéndose dentro de un fluido en reposo o de un fluido moviéndose en torno a un objeto en reposo, o ambas entidades en movimiento simultáneo. En la pared de este objeto también se aplica la adherencia del fluido a la pared, de manera que la velocidad relativa es cero. Sin embargo, si el objeto está en movimiento, el fluido en contacto toma la misma velocidad. En la superficie de contacto con el sólido, pueden existir los tres fenómenos básicos de transporte: generación de fuerzas friccionales, transferencia de calor, transferencia difusiva de masa. Los modelos más simples para representar flujos externos son: a) flujo en torno a esferas (extensible a partículas de otra forma); b) flujo a lo largo de paredes planas. FLUJO TANGENTE A UNA PARED PLANA (llamado “flujo de capa límite”, o “flujo de frontera”, en inglés “boundary layer flow”) Flujo en régimen laminar: solución de Blasius. Se considera el caso de flujo estacionario bidimensional (la velocidad sólo tiene componentes en las direcciones (x,y), no hay componente en la dirección z), a presión constante (esto es, la gradiente de presión es nula en todas partes). Un flujo horizontal uniforme, con velocidad constante V , se enfrenta a una placa plana también horizontal. La placa comienza a partir de x = 0 y se extiende en una longitud L (que puede tender a infinito). La teoría de la capa límite es una simplificación de las ecuaciones de Navier-Stokes, basada en el
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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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