Enunciado

Consider laminar fl ow past a sharp fl at plate of width b and

length L. What percentage of the friction drag on the plate

is carried by the rear half of the plate?

Passo 1

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

A força de arrasto total para o fluxo laminar é dada por,

D ( x ) = 0.664 b ρ 1 / 2 μ 1 / 2 U 3 / 2 x 1 / 2 … … ( 1 )

Onde, ρ é a densidade do fluido, U é a velocidade do fluxo, b é a largura da placa e x é a distância da borda dianteira, μ é a viscosidade dinâmica do fluido e D ( x ) é a força total de arrasto.

Assumindo tudo constante, exceto x na equação (1),

D ( x ) = C x 1 / 2

Aqui, o coeficiente de arrasto é C

Passo 2

Em x = L   podemos obter a força de arrasto em toda a placa.

D ( L ) = C L 1 / 2

Em x = L 2 podemos obter a força de arrasto na primeira metade da placa,

D L 2   = C L 2 1 / 2   = 1 2 C L 1 / 2   = 0.707 C L 1 / 2

Passo 3

Calcule a força de arrasto transportada pela metade traseira da placa é,

D L 2 traseira     = C L 1 / 2 - 0.707 C L 1 / 2   = 0.293 C L 1 / 2   = 29.3 %  of  C L 1 / 2

Portanto, 29.3 % do arrasto de atrito é transportado pela metade traseira da placa.

Resposta

D L 2 traseira   = 29.3 %  of  C L 1 / 2

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