Resistencia por fricción superficial

La resistencia por fricción superficial es un tipo de resistencia aerodinámica que se ejerce sobre un objeto que se mueve en un fluido.La resistencia por fricción superficial está causada por la viscosidad de los fluidos y evoluciona de resistencia laminar a turbulenta a medida que un fluido se desplaza sobre la superficie de un objeto.La resistencia por fricción superficial se expresa generalmente en términos del número de Reynolds, que es la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza viscosa.[1]​ En esta conceptualización, la resistencia inducida por la sustentación es una abstracción artificial, parte del componente horizontal de la fuerza de reacción aerodinámica.El flujo laminar sobre un cuerpo se produce cuando las capas del fluido se mueven suavemente unas junto a otras en líneas paralelas.En la naturaleza, este tipo de flujo es poco frecuente.A medida que el fluido fluye sobre un objeto, aplica fuerzas de fricción a la superficie del objeto que impiden el movimiento hacia delante del objeto; el resultado se denomina resistencia por fricción superficial.En algún punto a lo largo de la dirección del flujo, éste se vuelve inestable y se convierte en turbulento.El flujo turbulento presenta un patrón de flujo fluctuante e irregular que se hace evidente por la formación de vórtices.Esto da lugar a una capa límite laminar más fina que, en relación con el flujo laminar, deprecia la magnitud de la fuerza de fricción a medida que el fluido fluye sobre el objeto.El coeficiente de fricción superficial se define como:[2]​El coeficiente de fricción superficial se define en cualquier punto de una superficie sometida a la corriente libre.[3]​ Esto implica inmediatamente que la resistencia a la fricción superficial laminar es menor que la resistencia a la fricción superficial turbulenta, para el mismo flujo de entrada.donde: La relación anterior se deriva de la capa límite de Blasius, que supone una presión constante en toda la capa límite y una capa límite delgada.[4]​ La relación anterior muestra que el coeficiente de fricción superficial disminuye a medida que aumenta el número de Reynolds (Para aviones supersónicos e hipersónicos, las cifras son 35% y 25% respectivamente.[10]​[11]​ Existen dos técnicas principales para reducir la resistencia por fricción superficial: retrasar la transición de la capa límite y modificar las estructuras de turbulencia en un límite turbulento.[15]​ Las pruebas realizadas en un Airbus A320 demostraron que los riblets reducían la resistencia aerodinámica en casi un 2%.[13]​ Sin embargo, algunas investigaciones sobre los dispositivos LEBU han constatado un ligero aumento de la resistencia aerodinámica.