Enunciado

Air at 208C and 1 atm flows at 50 ft/s past a thin flat plate

whose area (bL) is 24 ft2. If the total friction drag is 0.3 lbf,

what are the length and width of the plate?

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Obtendo as propriedades do ar na 1   a t m tabela 20 ∘ C 68 ∘ F A.2 e a partir dela, "Viscosidade e densidade do ar".

Densidade, ρ = 2.34 × 10 - 3 slug / t t 3 Viscosidade, μ = 3.76 × 10 - 7 l b ⋅ s / f t 2

Assumindo que o fluxo laminar escreva o coeficiente de arrasto usando a relação.

C D   = 1.328 R e   = 1.328 ρ V L μ   = 1.328 μ ρ V L

Aqui, o número de Reynolds é Re, a velocidade do fluxo é V e o comprimento da seção é L .

C D   = 1.328 3.76 × 10 - 7 2.34 × 10 - 3 × 50 × L   = 1.328 0.0017927 L   = 0.002381 L

Passo 2

Calcule o comprimento e a largura da placa usando a relação de força de arrasto.

F = C D ρ 2 V 2 A

Aqui, a área de ambas as placas é A . Substitua 2 b L para A .

F = C D ρ 2 V 2 ( 2 b L )

Substituindo valores

0.3   = 0.002381 L × 2.34 × 10 - 3 2 ( 50 ) 2 ( 2 × 24 )   = 0.33429 L L   = 0.33429 0.3 2   = 1.242 f t

Portanto, o comprimento da placa é 1.242 f t .

Passo 3

Calcule a amplitude usando a seguinte relação:

b L = 24 b = 24 L

Substitua 1.242 f t para L .

b   = 24 1.242   = 19.32 f t

Portanto, a largura da placa é 19.32 f t .

Resposta

L = 1.242 f t

b = 19.32 f t

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