Considere o escoamento laminar sobre uma placa plana. O coeficiente de atrito muda com a distância do bordo de ataque? E o coeficiente de transferência de calor?

Passo 1

PRIMEIRAMENTE, BOM DIA!

SEGUNDAMENTE: QUE QUE É ISSO DE BORDO DE ATAQUE?

Vamos lá, esse bordo de ataque nada mais é do que a parte inicial da placa plana por onde o fluido começa a escoar, beleza? Só isso!

Passo 2

Para o coeficiente de calor, a gente tem uma fórmula para Nusselt médio e Nusselt local. Em geral nas aplicações da vida de engenharia, calculamos o médio, sabe o por quê?

Imagina você tendo que projetar um trocador de calor no seu estágio e ficar calculando infinitos valores de h para cada pedacinho infinitesimal do tubo onde está passando o fluido? Não rola, né?

ENTRETANTO, o valor de h varia com a distância do bordo de ataque. Isso também é fácil de perceber olhando por outro lado.

Você concorda comigo que esse h nada mais é do que o coeficiente de TRANSFERÊNCIA DE CALOR, certo?

E qual é a força motriz para uma troca de calor? Diferença de temperatura!

Se você parar pra analisar comigo, vai perceber que com o passar do fluido sobre a placa, a cada pedacinho Xi+1 (onde X é o valor da distância entre o bordo de ataque e o local na placa no eixo X onde você está olhando o problema) as temperaturas da placa e do fluido tendem a se aproximar mais de um equilíbrio, certo? Ou seja, você terá menores ΔT ao longo da placa e portanto uma diminuição na força motriz que rege o fenômeno, causando uma diminuição nesse valor de coeficiente de transferência de calor.

Passo 3

Em um determinado ponto da placa, acontece o que chamamos de escoamento completamente desenvolvido, que diz que a partir daquele ponto X não temos mais mudança no perfil de velocidade, porém como eu disse, isso acontece só a partir de um determinado ponto, o que nos faz entender que o coeficiente de arrasto com certeza vai variar também ao longo da placa.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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