Enunciado

Qual propriedade de fluido é responsável pelo desenvolvimento da camada limite de velocidade? Para quais tipos de fluidos não há camada limite de velocidade em um tubo?

Passo 1

Para responder qual é a propriedade que é responsável pelo desenvolvimento da camada limite de velocidade, precisamos entender o que é o desenvolvimento da camada limite de velocidade. A figura abaixo mostra o desenvolvimento da camada limite de velocidade para um escoamento laminar e para um escoamento turbulento.

A região do escoamento onde as forças viscosas são sentidas é chamada de camada limite. O desenvolvimento da camada limite é o aumento dos efeitos viscosos ao longo do escoamento. Por exemplo, na figura acima vemos que quanto mais longe da entrada do tubo, maior é a camada limite e maior a região onde o fluido é desacelerado pelas forças viscosas.

Ou seja, o desenvolvimento da camada limite é o aumento da região em que o fluido sofre uma diminuição da velocidade por conta das forças viscosas. A partir de uma certa distância da entrada do tubo, vemos que os efeitos das forças viscosas já alcançaram o centro do tubo. A partir desse momento, o perfil de velocidade do fluido não muda, porque os efeitos das forças viscosas já se espalharam o máximo que podiam.

Passo 2

Como o desenvolvimento da camada limite é o aumento da região onde os efeitos da viscosidade são sentidos, a propriedade do fluido que é responsável por esse desenvolvimento é a própria viscosidade do fluido μ . É a viscosisdade μ que faz essa região aumentar, porque é ela que faz a velocidade do fluido perto da camada limite diminuir!

Como todos os fluidos possuem uma viscosidade μ , todos os fluidos desenvolvem uma camada limite no escoamento dentro de um tubo.

Resposta

A viscosidade μ é a propriedade de fluido responsável pelo desenvolvimento da camada limite de velocidade. Como todos os fluidos possuem uma viscosidade μ , todos os fluidos desenvolvem uma camada limite no escoamento dentro de um tubo.

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