Longitud característica

Una longitud característica es generalmente el volumen de un sistema dividido por su superficie:

L c = V b o d y/A s u r f a c e {\displaystyle L_{c}=V_{\mathrm {cuerpo}} /A_{\mathrm {superficie}}}

Por ejemplo, al calcular el flujo a través de tubos circulares y no circulares, para examinar las condiciones de flujo (es decir, el número de Reynolds). En esos casos, la longitud característica es el diámetro de la tubería, o en el caso de tubos no circulares su diámetro hidráulico D h {\displaystyle D_{h}} :

D h = 4 a c / p {\displaystyle D_{h}=4A_{c}/p}

Cuando Una c {\displaystyle A_{c}} es el área de la sección transversal de la tubería y p {\displaystyle p} es su perímetro mojado. Se define de tal manera que se reduce a un diámetro circular de D para tubos circulares.

Para el flujo a través de un conducto cuadrado con una longitud lateral de a, el diámetro hidráulico D h {\displaystyle D_{h}} es:

D h = 4 a 2 / 4 a = a {\displaystyle D_{h} = 4a^{2} / 4a = a}

Para un conducto rectangular con longitudes laterales a y b:

D h = 4 a b 2 ( a + b ) = 2 a b a + b {\displaystyle D_{h}={\frac {4ab}{2(a+b)}}={\frac {2ab}{a+b}}}

Para superficies libres (como en el canal de flujo), el perímetro mojado incluye sólo los muros en contacto con el fluido.

De manera similar, en la cámara de combustión de un motor de cohete, la longitud característica L ∗ {\displaystyle L^{*}} se define como el volumen de la cámara dividido por el área de la garganta. Debido a que la garganta de una boquilla de Laval es más pequeña que la cámara de combustión, la longitud característica es mayor que la longitud física de la cámara de combustión.

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