Enunciado

Compare o fator de forma H (definido na Equação 10-95) para uma camada limite laminar versus camada limite turbulenta sobre uma placa plana, assumindo que a camada limite turbulenta é turbulenta desde o início da placa. Discuta. Especificamente, por que você acha que H é chamado de ‘’fator de forma’’? Respostas 2.59. 1.25 a 1.30

Passo 1

Oi, conhece o fator de forma H? Não? Te apresentar ele é um amigo muito legal e fácil de se conversar. Ele está na página 473 (equação 10-95 na primeira edição desse livro) e ele é a divisão da espessura do deslocamento ( δ * ) com a espessura do momento ( θ ) . Sua equação pode ser vista abaixo:

H = δ * θ

E seu valor em escoamento pode ser tirada pelas equações da tabela 10-4 que podem ser vistas abaixo:

Sabendo que o escoamento turbulento está limitado em duas faixas.

O fator de forma laminar será dado pela divisão da espessura de deslocamento laminar com a espessura da quantidade de movimento, da seguinte forma:

H = δ * x θ x = 1.72 R e x 0.664 R e x = 1.72 0.664 = 2.59

Simples assim :D

Passo 2

Agora para a camada turbulenta:

O começo da camada turbulenta é a que tiver menor valor de Reynolds e que é a turbulenta (1) e que tem um fator de forma igual a:

H = δ * x θ x = 0.0 2 R e x 1 7 0.016 R e x 1 7 = 0.02 0 . 016 = 1.25

E o segundo fator de forma no regime turbulento será na turbulento (2) e será de:

H = δ * x θ x = 0.0 48 R e x 1 5 0.0 37 R e x 1 5 = 0.0 48 0.0 37 = 1.3

Passo 3

Por esses resultados podemos dizer que quanto maior o valor de H mas contato do fluido com a camada limite nós temos, sendo um fator de fluidez assim como Reynolds é:

Resposta

l a m i n a r : H = 2.59

T u r b u l e n t o : 1.25 < H < 1.30

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