{

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