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Física de fluidos

Capas límite, vórtices, turbulencia, transferencia de calor y combustión: la física que una simulación debe reproducir y su historia.

43 partes · 2026.03.25 – 2026.10.27

  1. 01

    La estela de un cilindro queda cerca de Strouhal 0.2, y multiplicar Re por diez multiplica una malla DNS por cerca de 178.

    2026.03.25

  2. 02

    Con h = G = μ = 1 la velocidad central es 1/2 y el caudal 2/3. El L2 parte de 2.78e-16 y no sale del redondeo, así que ~2.0 no es un orden medido.

    2026.03.28

  3. 03

    Una ballena a Re 2.5e8 y una bacteria a 3e-5 comparten la misma agua. El coeficiente 1/Re del término viscoso, no el fluido, decide qué balance sobrevive.

    2026.04.21

  4. 04

    La onda más rápida de Plateau–Rayleigh mide unos 9,02 radios. Weber y Ohnesorge deciden si el chorro queda en gotas gruesas o pasa a niebla.

    2026.04.23

  5. 05

    Un vórtice libre gira sin rotación propia y la vorticidad es cero salvo en el centro. El núcleo de Rankine gira a 2U/R y empalma con la cola 1/r en r = R.

    2026.04.28

  6. 06

    A 20°C la presión de vapor es 2.34 kPa. Si la garganta de un Venturi hunde la presión estática bajo esa línea, el agua hierve y sigma pasa a negativo.

    2026.04.30

  7. 07

    En tubería la transición se cita cerca de Re 2300, pero un tubo quieto aguanta laminar hasta 50.000. La pared se parte luego en subcapa, buffer y capa log.

    2026.05.05

  8. 08

    Con U=10 y R=0,5 las tres circulaciones llevan el Cp superior de -3 a -15. En el giro crítico el estancamiento inferior queda en Cp=1.

    2026.05.07

  9. 09

    Con áreas 2.5 la rama supersónica sale cerca de Mach 2.44 y la estática cae al 6.3% del estancamiento. Si sube la descarga, un choque se planta dentro.

    2026.05.12

  10. 10

    A 1 atm el recorrido libre medio ronda 68 nm y la rapidez media unos 470 m/s. El flujo μ ≃ ρ c̄ ℓ / 3 es la línea de Fourier y Fick para calor y masa.

    2026.05.14

  11. 11

    Con las constantes del lecho de grava, las pérdidas viscosa e inercial se igualan a 0.1 m/s, y la recta de Darcy lee de menos la caída de presión.

    2026.05.19

  12. 12

    Sumar un doblete a una corriente uniforme dibuja el cilindro sin trazar el círculo. Sin circulación, el arrastre de la integral queda en el redondeo.

    2026.05.21

  13. 13

    Con A=1.6 y B=0.33, la línea central en x=10d queda en 5.44d, 8.66d y 13.78d para r=2, 4 y 8. Duplicar r multiplica la altura por cerca de 1.59, no por 2.

    2026.05.26

  14. 14

    A contracción 0.25 la velocidad en la garganta se cuadruplica y el término local sigue en cero. Con V0=0.6 y omega=2, la y de la corriente queda en ±0.6.

    2026.05.28

  15. 15

    Si Reynolds se multiplica por diez, η/L baja a cerca de 0.18 de su valor, y un túnel a Re=10^4 ya pide un DNS 3D de unos 10^9 celdas.

    2026.06.02

  16. 16

    Una pared de 0.30 m a 60 C en aire a 20 C imprime Ra 7.03e7, Nu 54.9 y un flujo de 197.6 W/m^2, todavía en la rama laminar, antes de 1e9.

    2026.06.04

  17. 17

    A 70 m/s y Re = 1.99e5 la misma pelota da 2.049 N lisa y 0.488 N con hoyuelos. La separación a 82° o a 120° abre esa brecha.

    2026.06.09

  18. 18

    El CHF de Zuber para agua a 1 atm es 1.259 MW/m². El flujo nucleado de Rohsenow es 1.094 a 20°C y ya 3.692 a 30°C, por encima de ese techo.

    2026.06.11

  19. 19

    Con razón de áreas 4, el Mach de diseño es 2.940 y pe/p0 es 0.0298. Con gamma 1.4 el factor de gasto másico queda cerca de 0.5787, sin la contrapresión.

    2026.06.18

  20. 20

    En una placa plana con Re_x = 1e5, Cf/2 permanece en 1.050e-3 y St·Pr^(2/3) coincide con ese valor para Pr = 0.7, 1 y 7.

    2026.06.23

  21. 21

    Misma relación: Otto alcanza 56.5% con r=8 y 63.0% con r=12. Diésel a corte 2 da 49.0% y 56.7%. El cascabeleo, no el calor, frena la gasolina cerca de 12.

    2026.06.25

  22. 22

    El nitrógeno a 100 bar y 200 K tiene Z = 0.7905. La densidad de gas ideal, 168.4 kg/m3, queda cerca de un 26 por ciento por debajo de la real, 213.0.

    2026.06.30

  23. 23

    Con Fr 2.86 un calado de 0.2 m pasa a Fr 0.42 y 0.714 m, y deja 0.238 m de energía específica en el rodillo turbulento del resalto.

    2026.07.02

  24. 24

    Con paredes rígidas los rollos se encienden en Ra 1708. En el truncamiento de Lorenz, rho deja de asentarse al pasar de 24.74.

    2026.07.09

  25. 25

    En aire y agua la primera onda sale cerca de 6.6 m/s, con 1.69 cm y una tasa de 4.89 por segundo. Por debajo de eso la superficie sigue en calma.

    2026.07.14

  26. 26

    Un giro desvía la bala de lado. La circulación Γ=2πa²ω fija esa fuerza, y el desvío con spin 2 es 6.90 m, no el doble de los 3.71 m con spin 1.

    2026.07.16

  27. 27

    En agua profunda la velocidad de grupo de una onda de gravedad es la mitad de la de fase. La onda más lenta cae cerca de 1.73 cm y 0.232 m/s.

    2026.07.21

  28. 28

    En flujo laminar el perfil plano de entrada necesita unos 0.05 Re diámetros para volverse parábola, y 64/Re no vale antes de esa estación de medida.

    2026.07.23

  29. 29

    Con u'/S_L = 12, el factor de arrugamiento todavía se queda cerca de 4.03 a gran escala y cae a 2.00 cuando Ka pasa de 29.

    2026.07.28

  30. 30

    A Mach 3 un choque normal recupera 0.3283 de la presión de estancamiento. Cuatro rampas de 8° más un choque final suben esa cifra a 0.8235.

    2026.08.06

  31. 31

    En r=0.5 la velocidad sigue igual tras 50 tiempos de difusión. Con n=1 la fuerza viscosa es cero y solo la pared se lleva la circulación.

    2026.08.11

  32. 32

    Un metro de descenso se lleva 6.16 Pa y la chimenea, un metro más larga, baja de 39.15 Pa a 38.32 Pa. El tiro neto cae de 44.72 Pa a 37.72 Pa.

    2026.08.20

  33. 33

    En un marco rotante se conserva la rotalpía, no la entalpía total. El trabajo de Coriolis queda en 0 J/kg y la altura del impulsor igual sube 1800 J/kg.

    2026.08.27

  34. 34

    En el núcleo giratorio de un vórtice la presión total cae 1,080 Pa y la disipación viscosa es cero. Un vórtice de Rankine marca dónde deja de haber pérdida.

    2026.09.03

  35. 35

    Medir el coeficiente de Smagorinsky con la identidad de Germano da negativo en la mitad de la malla. Dónde se promedia decide la estabilidad.

    2026.09.15

  36. 36

    La altura de velocidad hecha con la media no es la energía cinética real del tubo. Alfa vale 2.0000 en flujo laminar y 1.0322 a Re = 10^6.

    2026.09.17

  37. 37

    El semiángulo de Kelvin en agua profunda sigue en 19.47° aunque la velocidad se cuadruplique. La profundidad lo abre hacia 90° al alcanzar Froude 1.

    2026.09.24

  38. 38

    La objeción de convergencia que hizo rechazar la memoria de Fourier en 1807 vuelve hoy en las mallas como dos constantes tercas: 8.9490% y pi^2/4.

    2026.09.29

  39. 39

    Derivar μ y k del mismo camino libre medio clava el Pr del aire en γ = 1.400 frente a 0.707 medido. El 9/4 de Eucken recorta el salto de pared de 123.5 K.

    2026.10.01

  40. 40

    Con χ=50 la tabla devuelve 1759 K y 818 K a la vez: la curva en S se pliega. Un flamelet de 61 puntos muestra cómo C vuelve univaluada esa misma curva.

    2026.10.06

  41. 41

    A 1500 K y 1 atm, una partícula de aluminio de 1 μm queda en Kn = 0.67. Nu = 2 acorta el tiempo de calentamiento por 4.58; la media de Sherman lo corrige.

    2026.10.15

  42. 42

    Usar Kp en kr = kf/K desplaza el equilibrio de toda reacción con Δn≠0 por un factor (p°/RT)^Δn. Un reactor de disociación de AlO reproduce el error en SI y en CGS.

    2026.10.22

  43. 43

    En Z̄ estequiométrica, la temperatura media con β-PDF queda 964 K por debajo de T(Z̄). Con a<1, una malla uniforme de 100 celdas además se pasa por 115 K. El porqué, con código.

    2026.10.27