Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 13
Qual é o efeito da rugosidade da superfície sobre o coeficiente de arrasto de atrito em escoamentos laminar e turbulento?
Passo 1
Para entender o efeito do tamanho da rugosidade sobre o coeficiente de arrasto de atrito , vamos considerar o caso da placa plana de comprimento que está paralela ao escoamento.
O valor de seu coeficiente de arrasto de atrito em regime laminar é dado pela fórmula abaixo (equação 11-19 do livro).
O número de Reynolds não depende do tamanho da rugosidade , apenas do comprimento da placa. Logo, o coeficiente de arrasto de atrito é independente da rugosidade da superfície. Essa conclusão foi alcançada através do exemplo da placa plana, mas serve para qualquer corpo. O coeficiente de arrasto de atrito em regime laminar é independente da rugosidade de qualquer corpo.
Passo 2
O valor do coeficiente de arrasto de atrito da placa plana em regime turbulento é dado pela fórmula abaixo (equação 11-23 do livro).
Nós vemos, portanto, que o coeficiente de arrasto de atrito é muito dependente da rugosidade em um regime turbulento. Essa conclusão foi alcançada através do exemplo da placa plana, mas serve para qualquer corpo. O coeficiente de arrasto de atrito em regime turbulento é muito dependente da rugosidade de qualquer corpo.
Resposta
O coeficiente de arrasto de atrito em regime laminar é independente da rugosidade . O coeficiente de arrasto de atrito em regime turbulento é muito dependente da rugosidade .