Um fluido escoa sobre uma placa plana com velocidade de aproximação igual a 3,1
.
Determine a distância em relação ao bordo de ataque da placa em que ocorre a transição do regime laminar para o turbulento.
Considere os seguintes fluidos: (a) água a
, (b) Ar no estado padrão e © glicerina a
Determine a distância em relação ao bordo de ataque da placa em que ocorre a transição do regime laminar para o turbulento.
Considere os seguintes fluidos: (a) água a
Passo 1
Beleza, então o que temos é um fluido escoando sobre uma placa plana com velocidade de chegada (ou “approach”) de
A pergunta é: em que distância
a partir do bordo de ataque a camada‐limite muda de laminar pra turbulenta?
Conteúdo envolvido: camada‐limite em placa plana, número de Reynolds local e viscosidade cinemática
de cada fluido. Vamos precisar da condição de transição típica,
, e dos valores de
pra água, ar e glicerina.
Conteúdo envolvido: camada‐limite em placa plana, número de Reynolds local
Passo 2
Teoria rápida:
- Número de Reynolds local ao longo da placa:
- A transição laminar→turbulenta dá-se quando
- Desse jeito podemos isolar
:
Passo 3
Calcular pra água a
C:
- Viscosidade cinemática da água:
- Substituindo em
Passo 4
Calcular pro ar em estado padrão (aprox.
C):
- Viscosidade cinemática do ar:
- Substituindo:
Passo 5
Calcular pra glicerina a
C:
- Viscosidade dinâmica:
- Densidade:
- Logo
- Substituindo:
Resposta
(a) Água a
C:
(b) Ar em estado padrão:
© Glicerina a C:
(b) Ar em estado padrão:
© Glicerina a