Gradiente de presión adverso

En dinámica de fluidos , un gradiente de presión adverso es aquel en el que la presión estática aumenta en la dirección del flujo. Matemáticamente, esto se expresa como dP / dx > 0 para un flujo en la dirección positiva del eje x .

Esto es importante para las capas límite . Aumentar la presión del fluido equivale a aumentar su energía potencial , lo que reduce su energía cinética y provoca su desaceleración . Dado que el fluido en la parte interna de la capa límite se mueve más lentamente, se ve más afectado por el aumento del gradiente de presión. Para un incremento de presión suficientemente grande, este fluido puede reducir su velocidad hasta cero o incluso invertirse, provocando una separación del flujo . Esto tiene consecuencias muy significativas en aerodinámica, ya que la separación del flujo modifica considerablemente la distribución de presión a lo largo de la superficie y, por lo tanto, las características de sustentación y resistencia .

Las capas límite turbulentas tienden a soportar mejor un gradiente de presión adverso que una capa límite laminar equivalente. La mezcla más eficiente que se produce en una capa límite turbulenta transporta energía cinética desde el borde de la capa límite hacia el flujo de bajo momento en la superficie sólida, evitando a menudo la separación que ocurriría en una capa límite laminar bajo las mismas condiciones. Este hecho físico ha dado lugar a diversos métodos para generar capas límite turbulentas cuando la separación de la capa límite es dominante a altos números de Reynolds ; los hoyuelos en una pelota de golf , la pelusa en una pelota de tenis o las costuras en una pelota de béisbol son buenos ejemplos. Las alas de los aviones suelen diseñarse con generadores de vórtices en la superficie superior para producir una capa límite turbulenta.

• separación de flujo

• Ernst RG Eckert y Robert M. Drake Jr. (1959) Transferencia de calor y masa , McGraw-Hill .
• Hermann Schlichting (1960) Teoría de la capa límite , McGraw-Hill.