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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 28

Endireitadores de fluxo são arranjos de dutos estreitos colocados em túneis de vento para remover turbilhões e outros efeitos dos escoamentos secundários no plano. Eles podem ser idealizados como caixas quadradas formadas por placas horizontais e verticais, como na Figura P7.28. A seção transversal é a por a, e o comprimento é L. Considerando escoamento laminar do tipo placa plana e um arranjo de N x N caixas, deduza uma fórmula para (a) o arrasto total sobre o feixes de caixas e (b) a queda de pressão efetiva através do feixe.

Passo 1

E simbora pra mais uma!

Bora lá, pra um escoamento laminar, teremos que a força em apenas uma parede será dada por:

F 1 2 ρ U 2 a L ≈ 1,328 ρ U L μ

Ou seja, para uma parede, teremos:

F ≈ 0,664 ρ μ L 1 2 U 3 2 a  

Assim, como temos 4 lados, desconsiderando o fundo e o topo, e caixas N 2 , teremos:

4 N 2 F = F t o t a l = 2,656 N 2 ρ μ L 1 2 U 3 2 a  

Passo 2

A queda de pressão é dada por:

Δ p f e i x e = F t o t a l N a 2 = 2,656 a ρ μ L 1 2 U 3 2  

Mole né?! Lembrando que esse N a é a área do feixe!

Resposta

F t o t a l = 2,656 N 2 ρ μ L 1 2 U 3 2 a  

Δ p f e i x e = F t o t a l N a 2 = 2,656 a ρ μ L 1 2 U 3 2

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