Del Fluido Ideal al Plasma - Aerobib

Por otra parte, para analizar algunosfenómenos de este régimenha sido necesario tomar en consideraciónla influencia de las grandesvariaciones que pueden producirseen el estado termodínámicodel aire; por ejemplo, a través delas ondas de choque o en la capalímite, por lo que la ciencia que seocupa de estas cuestiones ha sidollamada "Aerotermodinámica".Un ejemplo de tales fenómenoses el transporte de calor entre elaire y una superficie que se trasladaa través de él, como la de unproyectil o la de un avión supersónico.El fenómeno aparece ilustradoen la figura 3, donde frenteal simple problema clásico del calentamientoo refrigeración de lapared, según que su temperaturasea menor o mayor que la del aire,aparece ahora la complicación introducidapor el calentamiento queproduce el rozamiento del aire conla pared, el cual, a grandes velocidades,puede llegar a ser muy elevado,y entonces la temperaturade comparación para saber si lapared se enfriará o no, ya no es ladel aire exterior, sino otra mayor,llamada "temperatura de recuperación",cuyo valor depende de lavelocidad de movimiento. Esto daorigen a la "barrera del calor" y almismo tiempo produce una interferenciaentre estos efectos térmicosy los mecánicos de rozamiento,característica de la Aerotermodinámica,distorsionando el perfil develocidades en la capa límite y, comoconsecuencia de ello y de lasvariaciones del coeficiente de viscosidadcon la temperatura, alterandola resistencia de rozamiento.Vemos, pues, que para el estudiode estos fenómenos o de losque producen las ondas de choqueno basta ya con el conocimientode la presión y densidad del aire,sino que es preciso tomar en consideracióntambién las variacionesde temperatura y la forma en quedependen de ellas las funciones termodinámicas,tales como la entalpia,cuyos cambios miden los de laenergía cinética del aire en muchoscasos, o la entropía, cuyas variacionesse relacionan con la formaciónde torbellinos, así como loscoeficientes de viscosidad y conductividadtérmica, cuyos valoresFig. 4. —Temperatura de una pared adiabática,e = 218(1 + 0.2 \fPr. M 2 )lPr: 0.72X nooo• 10000• 9.000• 8000. 7 000' 6 000. 5 0004 000• 3000• 2000• I 0000 59 I 18 1.78 237 2 96 355 4.15v Km/56INGENIERÍA AERONÁUTICA Y ASTRONÁUTICA