Flujos viscosos y la experiencia de Reynolds

Los flujos viscosos tienen propiedades interesantes, y su comportamiento puede diferir mucho de los flujos ideales que estudiamos hasta ahora. Para que piensen (y discutamos en clase), les dejo dos videos:

http://www.youtube.com/watch?v=p08_KlTKP50
http://courses2.cit.cornell.edu/physicsdemos/secondary.php?pfID=90

Los dos videos ilustran muy bien el flujo en capas (flujo laminar) que discutimos en la última clase.

En la última clase hablamos también sobre la experiencia de Reynolds y las diferencias entre flujos laminares y turbulentos. La solución laminar para el flujo en una tubería que vimos en las últimas clases (el flujo de Poiseuille) se observa para números de Reynolds menores a 2000. Para números de Reynolds entre 2000 y 4000, el flujo se inestabiliza y se vuelve turbulento. Les dejo dos videos de YouTube que ilustran esto. El primero muestra flujos laminares y turbulentos en una tubería (la experiencia que discutimos), y el segundo muestra el flujo turbulento en la estela detrás de un cilindro:

http://www.youtube.com/watch?v=nl75BGg9qdA&NR=1
http://www.youtube.com/watch?v=0H63n8M79T8

El problema del vuelo

En la clase de hoy deberíamos ver perfiles alares y el problema del vuelo. Les dejo bastante material relacionado. Primero, un tema que probablemente genere muchas preguntas: como una placa que se mueve a través de un fluido con velocidad uniforme puede generar circulación atrapada (la condición de Kutta). El link que sigue muestra visualizaciones de flujos (usando rodamina como tinte) para una placa paralela a la dirección del flujo, y para la misma placa formando un ángulo arbitrario con el flujo en el infinito:

http://www.youtube.com/watch?v=zsO5BQA_CZk

Para el caso de un perfil alar, el siguiente video muestra el flujo alrededor de un ala, e ilustra la pérdida de sustentación cuando crece el ángulo de ataque:

http://www.youtube.com/watch?v=6UlsArvbTeo

Una imagen muy impresionante del vórtice que se desprende del extremo de un ala en una avioneta (tengan en cuenta la escala):

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Airplane_vortex_edit.jpg

En internet hay muchas fotos de vórtices que se desprenden de alas en aviones comerciales. Por ejemplo, una foto de los vórtices generados por las hélices de un Hercules:

http://www.airliners.net/photo/Morocco—Air/Lockheed-KC-130H-Hercules/…

Y algunas imágenes de condensación alrededor del ala y del desprendimiento de vórtices:

http://www.airliners.net/photo/Northwest-Airlines/McDonnell-Douglas-DC-10-30/…
http://www.airliners.net/photo/Thai-Airways-International/Airbus-A340-642/…