Flujo_Externo

Las figuras siguientes son las más relevantes de este tema.

Las referencias son del libro de Cengel, del libro de Munson, Young Y Okishii, y del libro de Hunter ROUSE.

El arrastre aerodinámico D es debido a un efecto de forma [que también genera la sustentación L ] y el efecto superficial de la viscosidad que provoca un esfuerzo cortante

Ambas fuerzas se pueden calcular: el arrastre por fricción a través de la variación del campo de la velocidad que permita el cálculo del esfuerzo cortante (i.e. la teoría de la Capa Límite), y el arrastre por presión (y por ende también la sustentación) con la integración de la distribución de la presión alrededor del cuerpo, tanto en la dirección horizontal (i.e. paralela al flujo) como en la vertical (i.e. perpendicular al flujo).

Salvo para las formas más sencillas, dicha integración que deriva de los campos de velocidad y presión, es factible a través del cálculo numérico (i.e. códigos de CFD). Generalmente, se recurre al análisis experimental para determinar los coeficientes de arrastre (e.g. el de arrastre) definidos por,

Vea por ejemplo el efecto de una placa paralela (i.e. generación de la Capa Límite) o bien

perpendicular al flujo

La visualización mediante líneas de corriente con humo se aprecia en las siguientes figuras:

El concepto de la Capa Límite ha sido propuesto por Luidwig Prandtl y se ha logrado una comprensión teórica-experimental adecuada para el diseño ingenieríl,

El coeficiente de arrastre C_f se puede calcular

La representación gráfica en función del no. de Reynolds y de la rugosidad relativa es similar al notorio diagrama de Moody,

{Ref. Webber}

Observe como el perfil aerodinámico (bidimensional) genera el mismo arrastre que el cilíndro a pesar que el tamaño es 10 veces mayor,

Imágenes Cengel:

Propiedades de la atmósfera estándar