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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Transferência de Calor- Ed: 4º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 39

Ar a 25°C e 1 atm está escoando sobre uma placa plana com velocidade de 8 m/s. Determine a distância do bordo de ataque da placa onde o escoamento se torna turbulento e a espessura da camada limite nesse local.

Passo 1

O que você precisa primeiro lembrar nesse problema é REYNOLD CRÍTICO. A gente tem usado bastante ele nas justificativas para dizer se o escoamento é laminar ou combinado/turbulento.

Esse valor equivale ao momento em que começa a ter a transição do regime de escoamento e tem um valor fixo para placa plana que é R e x ,   c r i t c = 5   x   10 5

Vamos considerar também que a placa está em equilíbrio térmico com o ar, e, portanto as propriedades serão tomadas em Tf = 25°C

ρ = 1,184   k g / m ³

v = 1,56   x   10 - 5   m ² / s

R e x ,   c r i t i c = V X c v → R e x ,   c r i t i c   v V = X c  

5   x   10 5     x   1,56   x   10 - 5 8 = X c → X c = 0,967   m

Passo 2

A camada limite é dada pela seguinte equação:

δ x = 5 X R e x 0,5

  δ x c = 5 X c R e X c 0,5 = 5   x   0,967 5   x   10 5 0,5 = 0,007   m = 0,7   c m

OBS: Vale lembrar que essa equação que usamos para determinar a espessura da camada limite é considerando escoamento laminar, já que usamos Xc como referência para esse cálculo. Se estivéssemos em um local da placa acima de Xc, teríamos que usar uma equação de camada limite para regime turbulento, se ligou?

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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