El principio de similitud de Hayes permitió a los aerodinámicos tomar los resultados de una serie de pruebas o cálculos y aplicarlos al diseño de toda una familia de configuraciones similares donde no se dispone de pruebas ni cálculos detallados. [1]
El principio de similitud fue desarrollado por Wallace D. Hayes , un pionero en el flujo hipersónico , que se considera que comienza a unas cinco veces la velocidad del sonido, o Mach 5, y se describe en su libro clásico Teoría del flujo hipersónico , coescrito con Ronald . Probstein y publicado por primera vez en 1959.
El comportamiento de los procesos físicos en problemas reales se ve afectado por tantas cantidades físicas que una descripción matemática completa de los mismos suele ser muy difícil ya veces prácticamente imposible debido a la naturaleza complicada de los fenómenos. Sabemos por experiencia que si dos sistemas son geométricamente similares, generalmente existe algún tipo de similitud bajo ciertas condiciones, como similitud cinemática, similitud dinámica, similitud térmica y similitud de distribución de concentración, y que si se cumplen las condiciones de similitud podemos reducir en gran medida el número de variables independientes requeridas para describir el comportamiento del proceso. De esta manera, podemos entender sistemáticamente. describir e incluso predecir el comportamiento de procesos físicos en problemas reales de una manera relativamente sencilla.Este principio se conoce como principio de semejanza. El análisis dimensional es un método de deducir agrupaciones lógicas de las variables, a través del cual podemos describir criterios de similitud de los procesos.
Las cantidades físicas como la longitud [L], la masa [M], el tiempo [T] y la temperatura son cantidades dimensionales y la magnitud de cada cantidad se puede describir mediante múltiplos de la unidad de cada dimensión, a saber, m, kg, s y K. , respectivamente. A través de la experiencia, podemos seleccionar un cierto número de dimensiones fundamentales, como las mencionadas anteriormente, y expresar todas las demás cantidades dimensionales en términos de productos de potencias de estas dimensiones fundamentales. Además, al describir el comportamiento de los procesos físicos, sabemos que existe un principio implícito de que no podemos sumar o restar cantidades físicas de diferentes dimensiones. Esto significa que las ecuaciones que gobiernan los procesos físicos deben ser dimensionalmente consistentes y cada término de la ecuación debe tener las mismas dimensiones. Este principio se conoce como principio de homogeneidad dimensional.(cortesía: Libro: Transferencia de masa: de los fundamentos a las aplicaciones industriales modernas, Editor: Weinheim: WILEY-VCH, 2006.