COEFICIENTE DE ARRASTRE DE GEOMETRÍAS COMUNES
En dinámica de fluidos, el coeficiente de arrastre (comúnmente denotado como: cd, cx o cw) es una cantidad adimensional que se usa para cuantificar el arrastre o resistencia de un objeto en un medio fluido como el aire o el agua. Es utilizado en la ecuación de arrastre, en donde un coeficiente de arrastre bajo indica que el objeto tendrá menos arrastre aerodinámico o hidrodinámico. El coeficiente de arrastre está siempre asociado con una superficie particular. El coeficiente de arrastre de cualquier objeto comprende los efectos de dos contribuciones básicas al arrastre dinámico del fluido: el arrastre de forma y la fricción de superficie. El coeficiente de arrastre de un perfil aerodinámico o hidrodinámico incluye también los efectos de la resistencia inducida. El coeficiente de arrastre de una estructura completa como una aeronave incluye también los efectos del arrastre de interferencia. El coeficiente de arrastre
está definido como:
Donde: Es la fuerza la fuerza de arrastre, que arrastre, que es por definición la componente de la fuerza en la dirección de la velocidad del flujo. Es la densidad la densidad del fluido, Es la velocidad la velocidad del objeto relativa al fluido, y Es el área el área de referencia. El área de referencia depende de qué tipo de coeficiente de arrastre se esté midiendo. Para automóviles Para automóviles y muchos otros objetos, el área de referencia es el área frontal proyectada del vehículo. Esto no necesariamente corresponde al área de la sección transversal del vehículo, dependiendo de dónde se tome dicha sección. Por ejemplo, para una esfera una esfera el área proyectada es
.
Para el perfil el perfil de un ala, el ala, el área de referencia es la superficie la superficie alar. Debido alar. Debido a que esto tiende a ser mucho más grande que el área proyectada frontal, los coeficientes de arrastre resultantes tienden a ser bajos: mucho más bajos que para un auto con el mismo arrastre, la misma área frontal y la misma velocidad. Los dirigibles Los dirigibles y algunos cuerpos algunos cuerpos de revolución requieren el coeficiente de arrastre volumétrico. En este caso, el área de referencia es el volumen del cuerpo elevado a la potencia de 2/3. Objetos sumergidos con perfil hidrodinámico requieren la superficie mojada. Dos objetos que tienen la misma área de referencia y que se mueven a la misma rapidez dentro de un fluido experimentarán una fuerza de arrastre que es proporcional a sus respectivos coeficientes coeficientes de arrastre. Los coeficientes para objetos no hidrodinámicos o aerodinámicos pueden tener un
valor de 1 o superior, mientras que los objetos hidrodinámicos o aerodinámicos tienen coeficientes de arrastre mucho menores. En general, cd no es una constante absoluta para una geometría dada de un cuerpo. Este coeficiente varía con la velocidad del flujo (o de manera más general, con el número de Reynolds, Re). Una esfera lisa, por ejemplo, tiene un coeficiente de arrastre que varía desde valores altos para un flujo laminar, hasta 0,47 para un flujo turbulento.
Coeficientes de arrastre para diferentes formas geométricas
FLUJO PARALELO SOBRE PLACAS PLANAS
El fluido se aproxima a la placa en la dirección x con una velocidad uniforme V, y temperatura T∞.
El flujo en la capa límite de velocidad se inicia como laminar, pero si la placa es suficientemente larga, el flujo se volverá turbulento a una distancia Xcr a partir del borde de ataque, donde el número de Reynolds alcanza su valor crítico para la transición.
La transición de flujo laminar hacia turbulento depende de la configuración geométrica de la superficie, de su aspereza, de la velocidad corriente arriba, de la temperatura superficial y del tipo de fluido, entre otras cosas, y se le caracteriza de la mejor manera por el número de Reynolds. El número de Reynolds a una distancia x desde el borde de ataque de una placa plana se expresa como = x/µ COEFICIENTE DE TRANSFERENCIA DE CALOR Los coeficientes locales de fricción y de transferencia de calor son más altos en el flujo turbulento que en el laminar, Asimismo, hx alcanza su valor más alto cuando el fluido se vuelve completamente turbulento.
http://tic.uis.edu.co/ava/pluginfile.php/208875/mod_resource/content/1/forcedConvection.pdf file:///C:/Users/HP/Downloads/clase%207%20Convecci%C3%B3n%20forzada%20externa.pdf https://termoaplicadaunefm.files.wordpress.com/2012/01/clase-de-conveccion1.pdf https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_arrastre
