Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 12
Qual é a diferença entre arrasto de atrito superficial e arrasto de pressão? Qual deles geralmente é mais significativo para corpos delgados como os aerofólios?
Passo 1
A força de arrasto é causada por conta de dois motivos: a diferença de pressão entre a parte da frente e de trás do corpo e a tensão de cisalhamento que o escoamento exerce sobre a superfície do corpo. A imagem abaixo explica como essas duas causas funcionam.
Como a pressão na parte da frente é maior que a pressão na parte de trás do corpo, o corpo é empurrado na direção do escoamento. Além disso, o atrito entre o fluido em movimento e o corpo também gera uma tensão de cisalhamento sobre o corpo e essa tensão influencia no valor da força resultante na direção do escoamento.
O impacto dessa tensão sobre a força de arrasto é chamada de arrasto de atrito superficial. Já o impacto da diferença de pressão sobre a força de arrasto é chamada de arrasto de pressão.
Passo 2
Corpos delgados (finos) como aerofólios e placas planas quase não bloqueiam o escoamento do fluido. Isso significa que a pressão na frente desses corpos é quase igual a pressão na parte de trás desses corpos .
Por isso, a diferença de pressão é pequena e o arrasto de pressão quase não contribui para o arrasto total . Desta forma, o arrasto de atrito superficial acaba contribuindo mais para o arrasto de corpos delgados.
Resposta
O arrasto de atrito superficial é o arrasto causado pelo atrito entre o corpo e o fluido em movimento. O arrasto de pressão é o arrasto causado pela diferença de pressão traseira e dianteira do fluido ao redor do corpo. O arrasto de atrito superficial é mais significativo para o arrasto de corpos delgados.