1Capa lmite turbulentaAER-30114- Aerodinmica I Prof. Geanette Polanco2Capa lmite / RepasoEs aquella zona donde los efectos viscosos son importantes:Fluido NewtonianoFluido incompresibleFlujo bajo condicinestacionariaFlujo con direccin preferencialv v upAQL VL VL= = = Re* o( ) x ouFlujo laminarFlujo turbulentoEspesor realEspesor real3Capa lmite turbulenta / Definiciones|.|

\| =01 * dyUuoEspesores hipotticos|.|

\| =01 dyUuUuuSe mantienen las mismas definiciones:( )

=op t02dy Uu udxd221Ucpfpt=4Capa lmite turbulenta / DefinicionesSuperficies lisasExiste una nueva variable:Superficies Rugosas710 Re crticoZona de transicin lisas -rugosaZona de rugosa5Capa lmite turbulenta / Balance de von KarmanUtilizando la expresin de esfuerzo de corte laminar tambin puede aplicarse la caso turbulento:4 12225 . 0|.|

\|=ovp tUUBlasius Schultz-GrunowTuberasPlacas planas5x105y 1075 1Re 37 . 0xx =o5 1Re 0463 . 0*xx =o7 1|.|

\|=oyU uSuperficies lisas6Capa lmite turbulenta / Perfil de velocidad basado en la ley de potencia5 1Re0577 . 0xfc =5 1Re072 . 0xfc =5 1Re074 . 0Lfc =7 510 Re 10 5 < < Placa planaCoeficiente de friccin localCoeficiente de friccin totalCoeficiente de friccin total experimental LLfAcReRe455 . 058 . 2 =Coeficiente de friccin global (laminar + turbulento)Superficies lisasReLA3x10510505x10517001x10633003x106870058 . 2Re455 . 0Lfc =Ecuacin emprica, SchlichtingCoeficiente de friccin localEcuacin emprica, Prandt-Schlichting7Capa lmite turbulenta / Perfil de velocidad basado en la ley de potencia7 510 Re 10 5 < < LLfAcReRe455 . 058 . 2 =Coeficiente de friccin global (laminar + turbulento)Superficies lisasRe A3x10510505x10517001x10633003x1068700Este coeficiente pasa a serimportante para aquellos casosdonde la extensin de la placadista de poder considerarseinfinita, y por lo tanto el efecto dela zona laminar al inicio de lamisma tiene gran relevancia enla fuerza de arrastre generadasobre la placa.Siendo xtel valor de lacoordenada x al cual el flujoalcanza el valor de Re=107tx L ~8Capa lmite turbulenta / Perfil de velocidad7 510 Re 10 5 < < 710 Re >Perfil universal de velocidad logartmica Perfil de velocidad basado en la ley de potencia7 1|.|

\|=oyU u2 1*log * ByVB V u +|.|

\|=vpt pV = *5 . 5 76 . 52 1= = B B56 . 5 85 . 52 1= = B BTuberasPlaca planaPlaca plana lisa Placa plana rugosaSuperficies lisas9Capa lmite turbulenta / Coeficientes de arrastreRgimen turbulento( ) ( ) 58 . 2Re log 455 . 0xfc =xfCRe328 . 1=Rgimen laminarSuperficies lisasRgimen turbulento10Capa lmite turbulenta / Perfil de velocidad710 Re Perfil de velocidad basado en la ley de potencia7 1|.|

\|=oyU uPlaca plana lisa Placa plana rugosaSuperficies rugosasSe debe verificar la influencia de la rugosidad en el sistema11Capa lmite turbulenta / Similitud con el Diagrama de MoodyfcDRee L/D e /LRefZona hidrulicamente lisaZona de transicinZona rugosaL/e=AL/e=BCon AZona de transicin lisas -rugosaZona de rugosaSe busca determinar cuanto vale cf21Capa lmite turbulenta / Velocidad de prdidaPara el caso de rea no regulares como por ejemplo el rea de un labe, existe una variacin del coeficiente de sustentacin caracterizado por una valor mximo, lo cual implicar que existe una velocidad minina para el cual el peso se equilibra solo con la sustentacinA U C W Lprdida L2max _21p = =A CWULprdidapmax _2=22Capa lmite turbulenta / Velocidad de prdida / Coeficientes de labesCoeficiente de sustentacin vs ngulo de ataqueCoeficiente de sustentacin vs Coeficiente de arrastre23Capa lmite turbulenta / Vrtices de von karmanEn el caso que se presenten los vrtices de von karman detrs de los objetos sumergidos dentro de un fluido, estos repercutirn en la fuerza total a ser transmitida al objeto. Como por ejemplo en el caso de una cilindro se obtiene que:281 . 0 =lh|.|\| =2212 . 1 83 . 2UuUuh Ulhs spPara la condicin estable