Um tubo de Pitot será usado para medir a velocidade relativa de um dirigível. Para que a medida esteja correta, a sonda precisa estar localizada fora da C.L., ou seja, na região de escoamento livre. Qual deve ser o comprimento do tubo de Pitot, considerando que a sonda será colocada a 8 cm do bordo de ataque? Considere que a velocidade do dirigível varia de
a
. Considere
Passo 1
O enunciado pede o comprimento mínimo do tubo de Pitot para que a ponta da sonda fique fora da camada limite, isto é, em escoamento livre.
Conteúdo: camada limite laminar sobre placa plana.
O que vamos usar:
– Distância ao bordo de ataque ,m.
– Velocidades ,km/h e
,km/h.
– Viscosidade cinemática do ar ,
/s.
– Fórmula da espessura de da camada limite laminar:
Conteúdo: camada limite laminar sobre placa plana.
O que vamos usar:
– Distância ao bordo de ataque
– Velocidades
– Viscosidade cinemática do ar
– Fórmula da espessura de
onde
.
Passo 2
Converter as velocidades para m/s e calcular
em cada caso.
Para ,km/h:
Para
Para
,km/h:
Passo 3
Calcular
para cada velocidade usando
Para
:
Para
:
Passo 4
A espessura de camada limite é maior no menor número de Reynolds, isto é, em
. Para garantir que a sonda fique sempre fora da camada limite em toda faixa de velocidade, tomamos como referência
,mm.
Resposta
O tubo de Pitot deve projetar-se pelo menos
,mm além da superfície. Na prática, recomenda-se um comprimento de cerca de
,mm para assegurar que a ponta da sonda esteja sempre em escoamento livre.