jueves, 17 de mayo de 2007

EXTRA1 Fenomeno de separacion de flujo.

Debido a gradientes de presión sobre la superficie de los cuerpos en un flujo, éste deja de seguir el contorno del cuerpo en un determinado punto llamado punto de separación.
El fluido adyacente a la superficie del movil es arrastrado en direccion opuesta al desplazamiento del movil (direccion del flujo) , devido a la friccion de la superficie del movil una delgada capa de este flujo mas proximo a la pared del movil es retardado (menor velocidad).
Si la presión es favorable, es decir, si decrece en la dirección del flujo (opuesta al desplazamiento del movil), la delgada capa continuará moviéndose hacia adelante.
Si la presión crece en la dirección del flujo, y teniendo en cuenta que la velocidad cerca de la superficie es pequeña, el momentum del fluido puede ser insuficiente para abrirse paso y esto podría detener completamente el fluido y pudiera incluso tener un retroceso a baja velocidad, esto ocurre en un punto llamado punto de separacion. Es así como el flujo puede despegarse de la superficie del cuerpo.

En esta figura las flechas indican la direccion del flujo, se puede notar como cambian su sentido desde el punto S.






























Separación de un flujo de aire en la superficie de una esfera y una semiesfera. Notar la disminución del tamaño de la estela de la esfera en comparación con la de la semiesfera.


En la esfera se retarda el punto de separacion.
Luego de la separación se forman vórtices detrás del movil en un sector que llamamos estela. Esta estela puede ser grande o pequeña dependiendo del lugar de la superficie del cuerpo donde se produza la separación.
En las figuras vemos que la estela de la esfera es menor que la de la semiesfera; en la esfera la separación se produce más atrás.
Todo esto provoca una fuerza que arrastra al cuerpo en la dirección del flujo. Es un hecho experimental que mientras menor sea la estela menor será el arrastre. Conviene pues demorar la separación si queremos un arrastre menor. Si nuestro objetivo es disminuir la fuerza de arrastre, tendremos que darle a los cuerpos una forma tal que la estela disminuya en tamaño.
Podríamos hacer la estela aún menor si a la esfera le agregamos una modificación en su parte posterior.

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