Efecto de separación

Se le llama separación al fenómeno en el cual parte del fluido que se desplaza, deja de fluir en la misma dirección que la del volumen total. Dicho de otra manera, el flujo deja de seguir los contornos del cuerpo por el cual es llevado o contra los cuales es expuesto.

Su formación está relacionada con la existencia de fuertes gradientes de velocidad en las fronteras y superficies por las cuales fluye un determinado fluido.

A su vez, sabemos que un flujo turbulento causa mayor fricción a una superficie expuesta a él, debido a que los gradientes de velocidad en las paredes del objeto aumentan gracias a la efectiva mezcla turbulenta de momento, energía y calor entre las partículas del mismo fluido a causa de los remolinos. Este aumento en los gradientes de velocidad es el causante del aumento de la fuerza de arrastre por parte del fluido. Es un hecho demostrado empíricamente que mientras menor sea la estela producida, menor será el arrastre debido a la forma del cuerpo. Por lo tanto, es de vital importancia tratar de reducir el tamaño de la estela para lograr un mejor rendimiento en lo que a aerodinámica respecta.

Pero, ¿cómo deducir una buena forma? Basándonos en las siguientes fotografías, obtenidas durante un experimento en el cual cuerpos con diferentes formas son expuestos a un flujo de viento. En esta ocasión sólo expondremos las fotografías de una esfera y una semiesfera, las que se muestran a continuación:




Comparando ambas figuras, podemos notar fácilmente que en el caso de la semiesfera la estela es notablemente mayor que para la esfera. Esto se traduce, como ya dijimos, en un mayor arrastre para la semiesfera. Si ponemos detallada atención en los puntos de separación para ambas figuras, se ve que en caso de la figura 1 este punto se encuentra más atrás que para el caso de la figura 2. Luego, podemos concluir que para lograr sustanciales disminuciones en el arrastre debido a la forma de los cuerpos tenemos que necesariamente retardar la separación del fluido.