{"id":5066,"date":"2022-01-18T18:46:12","date_gmt":"2022-01-18T18:46:12","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/?p=5066"},"modified":"2023-12-11T14:46:55","modified_gmt":"2023-12-11T14:46:55","slug":"clase-digital-7-flujo-viscoso-incompresible-externo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/clase-digital-7-flujo-viscoso-incompresible-externo\/","title":{"rendered":"Clase digital 7: Flujo viscoso incompresible externo"},"content":{"rendered":"\n\n\n<div class=\"wp-block-cover is-light\" style=\"min-height:284px;aspect-ratio:unset;\"><span aria-hidden=\"true\" class=\"wp-block-cover__background has-background-dim-40 has-background-dim\"><\/span><img decoding=\"async\" class=\"wp-block-cover__image-background wp-image-5067\" alt=\"\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/b7tzmib_tg4.jpg\" style=\"object-position:70% 69%\" data-object-fit=\"cover\" data-object-position=\"70% 69%\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"1200\" class=\"wp-block-cover__image-background wp-image-5067\" alt=\"\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/b7tzmib_tg4.jpg\" style=\"object-position:70% 69%\" data-object-fit=\"cover\" data-object-position=\"70% 69%\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/b7tzmib_tg4.jpg 800w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/b7tzmib_tg4-200x300.jpg 200w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/b7tzmib_tg4-683x1024.jpg 683w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/b7tzmib_tg4-768x1152.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/noscript><div class=\"wp-block-cover__inner-container is-layout-flow wp-block-cover-is-layout-flow\">\n<p class=\"has-text-align-center has-base-3-color has-text-color has-large-font-size wp-block-paragraph\">Flujo viscoso incompresible externo<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"introduccion\">Introducci\u00f3n<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Bienvenidos a la pen\u00faltima clase del curso de&nbsp;<strong>Mec\u00e1nica de Fluidos<\/strong>. En esta clase nos enfocaremos en un fluido real incompresible que envuelve a un objeto de estudio. Este tipo de sistemas est\u00e1 presente en gran parte de las aplicaciones ingenieriles ya que, sobre la superficie de la Tierra, todos los objetos est\u00e1n inmersos en un \u201cpiscina\u201d delimitada por la atm\u00f3sfera, siendo el aire un fluido dentro del mismo. En esta clase ahondaremos en el impacto que el fluido tiene en un factor denominado&nbsp;<strong>coeficiente de arrastre<\/strong>, adem\u00e1s de ligar estos conceptos con la definici\u00f3n de&nbsp;<strong>capa l\u00edmite<\/strong>. Sin m\u00e1s, comencemos.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"desarrollo-del-tema\">Desarrollo del tema<\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En esta unidad consideramos de igual forma este par\u00e1metro de Reynolds adimensional, pero ahora presente en fluidos que envuelven a un objeto, esto es, fluidos externos. El n\u00famero de Reynolds est\u00e1 dado como funci\u00f3n de la longitud del sistema, permitiendo con ello definir las caracter\u00edsticas del fluido, esto es, si est\u00e1 en un r\u00e9gimen laminar (Re &lt; 3&#215;10<sup>6<\/sup>), un r\u00e9gimen de transici\u00f3n (3&#215;10<sup>6<\/sup>\u00a0&lt; Re &lt; 5&#215;10<sup>6<\/sup>), o un r\u00e9gimen turbulento (Re &gt; 5&#215;10<sup>6<\/sup>). As\u00ed, y de forma similar al flujo interno.\u00a0<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Como resultado, este movimiento del fluido genera la formaci\u00f3n de la&nbsp;<strong>capa l\u00edmite hidrodin\u00e1mica<\/strong>, en la cual se puede determinar su espesor a trav\u00e9s de la soluci\u00f3n de las ecuaciones de Navier-Stokes y continuidad, teniendo para el caso de placa plana:<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.42.27.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5068\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"417\" height=\"240\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.42.27.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5068\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.42.27.png 417w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.42.27-300x173.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 417px) 100vw, 417px\" \/><\/noscript><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Como lo mencionamos previamente, el Re es directamente dependiente de la longitud del sistema que se encuentra inmerso en el fluido, por lo cual, de acuerdo con la ecuaci\u00f3n, el espesor de la capa l\u00edmite es inversamente proporcional a esta longitud caracter\u00edstica; as\u00ed, se infiere que a medida que la longitud del sistema aumente, menor es el espesor de la capa l\u00edmite; sin embargo, esto no es del todo correcto. Te invito a ver los siguientes videos para aclarar estos conceptos de capa l\u00edmite.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Sesi\u00f3n 5 - El flujo de aire y la capa l\u00edmite\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/zz0ufl1JF4k?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-4-3 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Flujos externos\" width=\"1200\" height=\"900\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/y3OocPmQY_w?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"How do Vortex Generators Work?\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/eP-YUDe9HF0?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Como se mencion\u00f3 en la clase anterior, el objetivo de este estudio en la Mec\u00e1nica de Fluidos es determinar las p\u00e9rdidas de energ\u00eda que se generan en el proceso. Para el caso de flujo externo, se tienen un par\u00e1metro principales que definen estas p\u00e9rdidas denominado el Coeficiente de Arrastre (CD). Para el caso de placa plana, estos coeficientes est\u00e1n dados como:<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.44.02.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5069\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"411\" height=\"238\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.44.02.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5069\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.44.02.png 411w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.44.02-300x174.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 411px) 100vw, 411px\" \/><\/noscript><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A partir de estos coeficientes se puede determinar la fuerzas de arrastre que presentan los objetos sumergidos dentro del medio en movimiento. Estas fuerzas est\u00e1n definidas como:<\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img decoding=\"async\" src=\"data:image\/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP\/\/\/yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7\" data-src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.44.30.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5070\" \/><noscript><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"513\" height=\"177\" src=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.44.30.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-5070\" srcset=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.44.30.png 513w, https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Captura-de-Pantalla-2022-01-18-a-las-12.44.30-300x104.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 513px) 100vw, 513px\" \/><\/noscript><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La fuerza que se genera por el movimiento del fluido sobre la superficie normal del objeto a la direcci\u00f3n de movimiento del fluido que, para el caso de un veh\u00edculo, es la fuerza que debe de romper \u00e9ste a fin de desplazarse a la velocidad deseada.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"Physics - Fluid Dynamics (19 of 32) The Drag Coefficient\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/8pp47Y8dLJk?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-embed is-type-video is-provider-youtube wp-block-embed-youtube wp-embed-aspect-16-9 wp-has-aspect-ratio\"><div class=\"wp-block-embed__wrapper\">\n<iframe loading=\"lazy\" title=\"What is a Drag Coefficient?\" width=\"1200\" height=\"675\" src=\"https:\/\/www.youtube.com\/embed\/bEgoZ_dAg7o?feature=oembed\" frameborder=\"0\" allow=\"accelerometer; autoplay; clipboard-write; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture\" allowfullscreen><\/iframe>\n<\/div><\/figure>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Por favor revisa el material expresado en el Cap\u00edtulo 7 del Fluid Mechanics, F.M. White, paginas 427 a la 476 (<a href=\"https:\/\/blogs.ugto.mx\/rea\/wp-content\/uploads\/sites\/71\/2022\/01\/Clase-7.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Clase 7.pdf<\/a>) para una mejor comprensi\u00f3n de todos estos principios.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"conclusion\">Conclusi\u00f3n <\/h2>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">En esta clase revisamos los conceptos claves que gobiernan a un objeto sumergido en un medio que se mueve a una velocidad relativa. La generaci\u00f3n de capa l\u00edmite y el r\u00e9gimen en el que opera est\u00e1 en funci\u00f3n del n\u00famero de Reynolds. En este campo de la Mec\u00e1nica de Fluidos, el determinar el coeficiente de arrastre que genera el fluido al pasar alrededor del objeto es primordial a fin de determinar las fuerzas que \u00e9ste generar\u00e1 sobre el objeto.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">La aplicaci\u00f3n de estas ecuaciones ha permitido el desarrollo tecnol\u00f3gico principalmente en el \u00e1rea de transportes. Te pido por favor que realices las consignas asignadas y nos vemos el la \u00faltima clase de este curso.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Introducci\u00f3n Bienvenidos a la pen\u00faltima clase del curso de&nbsp;Mec\u00e1nica de Fluidos. En esta clase nos enfocaremos en un fluido real incompresible que envuelve a un objeto de estudio. 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