En la dinámica de fluidos , se produce un gradiente de presión adverso cuando la presión estática aumenta en la dirección del flujo. Matemáticamente esto se expresa como: para un flujo en positivo -dirección. Esto es importante para las capas límite . Aumentar la presión del fluido es similar a aumentar la energía potencial del fluido, lo que lleva a una energía cinética reducida y una desaceleración del fluido . Dado que el fluido en la parte interior de la capa límite es más lento, se ve más afectado por el gradiente de presión creciente. Para un aumento de presión lo suficientemente grande, este fluido puede disminuir a velocidad cero o incluso invertirse causando una separación del flujo. Esto tiene consecuencias muy importantes en la aerodinámica, ya que la separación del flujo modifica significativamente la distribución de presión a lo largo de la superficie y, por lo tanto, la elevación ycaracterísticas de arrastre .
Las capas límite turbulentas tienden a ser capaces de soportar un gradiente de presión adverso mejor que una capa límite laminar equivalente . La mezcla más eficiente que ocurre en una capa límite turbulenta transporta energía cinética desde el borde de la capa límite al flujo de baja cantidad de movimiento en la superficie sólida, a menudo evitando la separación que ocurriría para una capa límite laminar en las mismas condiciones. Este hecho físico ha llevado a una variedad de esquemas para producir capas límite turbulentas cuando la separación de la capa límite es dominante en números de Reynolds altos ; los hoyuelos de una pelota de golf , la pelusa de una pelota de tenis o las costuras de una pelota de béisbol son buenos ejemplos. Las alas de los aviones a menudo están diseñadas con generadores de vórtices en la superficie superior para producir una capa límite turbulenta.
Ver también
Referencias
- Ernst RG Eckert y Robert M. Drake Jr. (1959) Transferencia de calor y masa , McGraw-Hill .
- Hermann Schlichting (1960) Teoría de la capa límite , McGraw-Hill.