Acerca del primer parcial

Por un lado, les comento que los resultados del primer parcial les fueron enviados a cada uno de los inscriptos por e-mail a la dirección de correo electrónico que cada uno consignó en el sistema de inscripción de la facultad. A aquellos que hayan recibido el e-mail, les pedimos que nos confirmen su recepción.

Por otro lado, y como les comenté en clase, les dejo aquí un documento PDF que describe una posible forma de resolución de los ejercicios propuestos en el primer parcial de la materia.

Espero que les sirva.

La capa límite de Prandtl

En 1904 Ludwig Prandtl contaba con 29 años, una cátedra de profesor en la Technische Hochschule de Hannover, Alemania y era todavía poco conocido por sus pares. Sin embargo, una presentación suya en el 3er Congreso Internacional de Matemática de Heidelberg iba a cambiar para siempre la forma en la que concebimos los fluidos viscosos.

La idea de este post es dejarles este artículo, en el cuál se describe cómo Prandtl revolucionó la dinámica de fluidos con su noción de que los efectos de fricción tienen lugar únicamente en una región muy cercana a un objeto en movimiento en el seno de un fluido.

La próxima clase veremos en detalle el problema de la capa límite, discutiremos el tratamiento teórico propuesto por Prandtl y tendremos oportunidad también de comentar cómo Blasius empleó dicha teoría para resolver un problema de importancia clave en el flujo de fluidos viscosos (el Problema 16 de la Guia 6).

Espero que les sirva.

Rotación repentina de un recipiente que contiene un fluido viscoso

Les dejo aquí otro video relacionado con el anterior ‘post’: dos recipientes cilíndricos que contienen fluidos viscosos newtonianos (de diferente viscosidad) son puestos súbitamente en rotación, ambos con la misma velocidad angular.

Igual que en el caso anterior, ambos fluidos fueron marcados con una línea, denotando las partículas de fluido inicialmente en reposo. Cuando la frontera del recipiente rota, las capas inmediatamente adyacentes a la pared se mueven con ella de acuerdo a la condición de no deslizamiento relativo (no-slip) que discutimos en clase. Las capas de fluido más lejanas comienzan a moverse más tarde. La capa de fluido que, a un instante dado, ha sido ya afectada por el movimiento se denomina capa de difusión viscosa, y su longitud instantánea (medida desde la frontera móvil) recibe el nombre de longitud de difusión viscosa.

En el video podrán ver el efecto que tiene la viscosidad sobre el desarrollo de la capa de difusión viscosa. En el panel izquierdo del video, el fluido tiene una viscosidad de 100 cS (recuerden que el agua tiene una viscosidad de 1 cS), mientras que el fluido a la derecha presenta una viscosidad de 10 cS. Dado que ambos recipientes son idénticos y rotan a la misma velocidad, la diferencia en viscosidad resulta en valores diferentes del número de Reynolds de cada flujo. La experiencia muestra que la capa de difusión viscosa crece más rápido cuanto más elevada sea la viscosidad, es decir, cuanto menor sea el número de Reynolds.

Espero que les sirva.