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Arrastre (Drag)
Es la fuerza que se opone al movimiento de un objeto en un fluido, mientras mayores sean los vórtices creados por el objeto al paso del fluido, mayor será la fuerza de arrastre, es por esto que se buscan perfiles que disminuyan la creación de vórtices.
Un aplicación del arrastre es el utilizado en aviación al momento del aterrizaje de un avion comercial, este despliega los spoilers hacia arriba y desvian el flujo de aire de los motores hacia los lados, lo que ocasiona un perfil menos aerodinámica y un flujo turbulento que se ve reflejado en el aumento de la fuerza de arrastre o drag en ingles, por tanto, disminuye su velocidad.
Video ilustrativo
Velocidad de Despegue de un Boeing 747
Primeramente informar que en aviación comercial, se toman 3 referencias de velocidad en un despegue, estas son V1, VR y V2, siendo V1 la velocidad de decisión, una ves superada esta velocidad en carrera de despegue, es obligación del piloto irse al aire, antes de la misma en caso necesario se puede abortar el despegue; VR es la velocidad de Rotación y V2 es la velocidad indicada mínima para que el avión se mantenga en el aire con su configuración de despegue seleccionada (Thrust, Peso y Flaps)
Numero de Reynolds
Es un numero adimencional utilizado para caracterizar el movimiento de un fluido.
El numero de Reynolds se determina de la siguiente forma:
Para la ciudad de México, tomando una temperatura de 20°C y con el avión lleno, es decir, con un peso total aproximado de 396 000 kg, que es su peso máximo de despegue, 20° de Flaps y sin "Thrust Reduction" seria:V1=158 kias =292.6 km/hVR=173 kias =320.4 km/h
V2=180 kias =333.4 km/h
kias = knots-indicated airspeed.
Referencia: Boeing
Paradoja de D´Alembert
donde:
ρ: densidad del fluido
vs: velocidad característica del fluido
D: Diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido
μ: viscosidad dinámica del fluido
Si Re es menor a 2000, el flujo es considerado laminar, para un rango entre 2000 y 4000, se considera que el flujo está en transición de laminar a turbulento y con un Re mayor a 4000 es flujo turbulento.
Agua del Sistema Cutzamala al DF
El Sistema Cutzamala tiene una capacidad de 19 m3 por segundo, de los cuales, al menos en 2005, enviaba 10 m3 por segundo.
Presión dinámica
Se define por:
En mecánica de fluídos, la paradoja de D´Alembert es una contradicción encontrada por el matemática francés Jean Le Rond D´Alembert que prueba que para flujos incompresibles y poco viscosos, la fuerza de arrastre sobre un cuerpo moviéndose a velocidad constante en el fluido es cero.Referencia
Error sistemático
Es aquel que se repite en todas las mediciones de una magnitud, asociado al instrumento o al mismo diseño del experimento
Error aleatorio
Es el error inevitable que se produce por eventos o circunstancias únicas imposibles de controlar al momento de una medición.
Vórtice
Es un flujo turbulento con trayectorias cerradas en espiral, puede considerarse vortice cualquier flujo rotatorio, como ejemplo tenemos los vortices formados en el aire al paso de un avión comercial.
Video de vórtice:
donde:
q : presión dinámica en Pa
ρ : densidad del fluido en kg/m3
v : velodidad del fluido en m/s
Convección
Es la transferencia de calor por intermedio de un fluido, transporta el calor en las zonas de diferente temperatura.
Los fluidos al calentarse, aumentan de volumen y esto ocasiona que su densidad disminuya, de esta forma esta parte del fluido desplaza al que se encuentra en la parte superior y a menor temperatura.
Advección
Matemáticamente, es la variación de un escalar en un punto dado, debido a un campo vectorial, por ejemplo, el transporte de una propiedad atmosférica como el calor o la humedad debido al viento.