Enunciado

O ar flui paralelo a uma placa de limite de velocidade em uma rodovia à velocidade V = 5 m/s. A temperatura do ar é 25 °C e a largura W da placa paralela à direção do escoamento é 0,45 m. A camada limite na placa é laminar, turbulenta ou de transição?

Passo 1

Vamos começar esse exercício para pegar as propriedades de interesse do ar na temperatura de 25 °C. Para isso, vamos lá no apêndice A, na tabela A.9, de onde teremos:

ρ = 1,1 8 4   k g / m 3

μ = 1,849 . 10 - 5   k g / m . s

Passo 2

Então, para determinar a natureza da camada limite, precisamos calcular o número de Reynolds, que é dado por:

R e x = ρ V x μ

Então, calculando o valor de Reynolds na extremidade da placa em x = 0,45   m , pois é onde teremos o maior número de Reynolds, podemos ter uma ideia da natureza da camada limite, então, substituindo os valores conhecidos na equação acima, chegamos em:

R e x = 1,18 4 5 ( 0,45 ) 1,849 . 10 - 5 → R e x = 144077,9

Então, sabendo que para uma placa plana, temos que o Reynolds de transição é igual a:

R e x , t r = 100000

E, temos que o Reynolds para camada limite turbulenta é dada por:

R e x , t u = 5 00000

Passo 3

Então, com os números de Reynolds descritos no passo 2, vemos que o Reynolds encontrado na extremidade da placa é maior que o Reynolds de transição, mas ainda não chega a ser igual ou maior do que o número de Reynolds para o caso turbulento. Então, nesse caso, a camada limite desse escoamento será laminar até um determinado comprimento e depois será de transição.

Resposta

Camada limite laminar e depois de transição.

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