QUESTÃO 2 ( 1,0 ponto) Ara
e 1 atm escoa sobre uma placa plana de largura
a
. a) Qual é a espessura da camada limite a uma distância de
medida a partir do bordo de ataque? b) Força de arrasto média para os primeiros 0,2 m da placa c ) a velocidade na direção xem
e
. Dados:
.
Passo 1
O enunciado trata de um escoamento laminar de ar sobre uma placa plana a
. A placa tem comprimento de interesse
no sentido do escoamento e largura (espalhamento, z)
. Pede-se:
a) a espessura da camada limite em
;
b) a força de arrasto total para
;
c) a velocidade no ponto
.
Para resolver usamos:
a) a espessura da camada limite
b) a força de arrasto total
c) a velocidade
Para resolver usamos:
- perfil de Blasius para escoamento laminar sobre placa (camada limite),
- fórmulas aproximadas
, - coeficiente local de atrito
e médio , - perfil de velocidade
com .
Passo 2
Calcular primeiro a viscosidade cinemática e o número de Reynolds em
:
Para escoamento laminar em placa plana usa-se
Passo 3
O coeficiente médio de atrito de pele até
é
A força de arrasto total em
vale
Substituindo valores:
Passo 4
Para o perfil de Blasius definimos
No ponto
; e
,
Do perfil de Blasius temos tabela de
; para
,
logo
Resposta
a)
.
b) .
c) .
b)
c)