Gradiente de presión adverso

En dinámica de fluidos, un gradiente de presión adverso es un gradiente de presión en el que la presión estática aumenta en la dirección del flujo. Matemáticamente esto se expresa como dP/dx > 0 para un flujo en la dirección x positiva.

Esto es importante para las capas límite. El aumento de la presión del fluido es similar al aumento de la energía potencial del fluido, lo que lleva a una reducción de la energía cinética y una desaceleración del fluido. Dado que el fluido en la parte interna de la capa límite es más lento, se ve más afectado por el aumento del gradiente de presión. Para un aumento de presión lo suficientemente grande, este fluido puede reducir su velocidad a cero o incluso invertirse provocando una separación del flujo. Esto tiene consecuencias muy importantes en la aerodinámica, ya que la separación del flujo modifica significativamente la distribución de la presión a lo largo de la superficie y, por tanto, las características de sustentación y arrastre.

Las capas límite turbulentas tienden a ser capaces de soportar un gradiente de presión adverso mejor que una capa límite laminar equivalente. La mezcla más eficiente que ocurre en una capa límite turbulenta transporta la energía cinética desde el borde de la capa límite al flujo de bajo impulso en la superficie sólida, a menudo evitando la separación que ocurriría en una capa límite laminar en las mismas condiciones. Este hecho físico ha llevado a una variedad de esquemas para producir realmente capas límite turbulentas cuando la separación de la capa límite es dominante en números de Reynolds altos; los hoyuelos de una pelota de golf, la pelusa de una pelota de tenis o las costuras de una pelota de béisbol son buenos ejemplos. Las alas de los aviones a menudo se diseñan con generadores de vórtices en la superficie superior para producir una capa límite turbulenta.