Enunciado

Para o escoamento de uma corrente uniforme paralela a uma placa plana aguda, a transição para uma camada limite turbulenta sobre a placa ocorre para Rex = rhoUx/mu = E6, em que U é a velocidade de aproximação e x é a distância ao longo da placa. Se U = 2,5 m/s, determine a distância x para os seguintes fluidos a 20°C e 1 atm:

(a) hidrogênio, (b) ar, (c) gasolina, (d) água, (e) mercúrio e (f) glicerina.

Passo 1

E aí, galera, tudo bem? MecFlu pode parecer difícil, mas cola aqui que eu vou te ajudar!

A primeira ideia que a gente tem que ter da questão é de qual assunto ela faz parte. Esse problema em específico é referente à seção 6.2 do livro, chamada “Escoamento interno e externo”.

Nesse problema, temos um escoamento uniforme em uma placa, onde a transição para a camada limite turbulenta sobre a placa ocorre para um número de Reynolds R e x = 10 6 .

O número de Reynolds para esse escoamento pode ser calculado pela equação:

R e x = ρ U x μ

Sendo: ρ a massa específica do fluido. U a velocidade de aproximação do fluido com relação à placa; x a distância ao longo da placa e μ a viscosidade dinâmica do fluido.

O enunciado quer a gente calcule distância ao longo da placa, e pra isso basta fazer x = R e x ( μ / ρ U ) para seis fluidos diferentes: hidrogênio, ar, gasolina, água, mercúrio e glicerina. Iremos considerar U = 2,5   m / s e a temperatura a 20 ° C e pressão atmosférica de 1   a t m .

Nessas condições, devemos buscar as propriedades dos fluidos nas Tabelas A.1, A.2, A.3 e A.4, disponíveis nas páginas 828 e 829 do livro. Sendo assim, podemos montar a seguinte tabela com a resolução do problema:

Como é possível notar pela tabela, quanto maior a massa específica ρ , menor será a distância ao longo da placa e quanto maior μ maior será essa distância

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Analise o escoamento através de uma expansão súbita para obter uma expressão para a velocidade média V - 1 em termos da variação de pressão ∆ p = p 2 - p 1 , da razão de áreas R A , da massa específic
Considere novamente o escoamento através do cotovelo analisado no Exemplo 4.6. Usando as condições dadas, calcule o coeficiente de perda menor para o cotovelo.
Água escoa do tanque mostrado através de um tubo muito curto. Considere que o escoamento seja quase permanente. Estime a vazão no instante mostrado. Como você poderia melhorar o sistema de escoamento
Água escoa de um grande tubo, de diâmetro, de D 1 = 100m m , e entra em um tubo menor, de diâmetro D 2 = 500m m , por meio de um dispositivo reentrante. Encontre a perda de carga entre os pontos 1 e 2
Um tanque de água (aberto para a atmosfera) contém água a uma profundidade de 5 m. Um furo com diâmetro de 25 mm é perfurado no fundo. Modele o furo como de borda-viva, e estime a vazão (L/s) que sai