Enunciado

Para escoamento bidimensional constante, o que são aproximações da camada limite?

Passo 1

Primeiramente vamos nos lembrar do que é camada limite. Camada limite é uma região do nosso fluido que é afetada pela presença de uma superfície. Por exemplo, quando aproximamos nossa mão de um prato que acabou de sair do microondas perceberá que o ar ao redor da comida estará mais quente em relação ao resto do ambiente. A região de ar que ficou teve sua temperatura alterada, devido a presença da superfície é o que chamamos de camada limite térmica.

Passo 2

Agora que você já sabe o conceito de camada limite vamos ver o que são as aproximações.

Na camada limite podemos considerar que a componente x da velocidade ( u ) é muito superior à componente y ( v ) . Ou seja, u > > > v .

Aém disso, podemos considerar que as variações da velocidade v são desprezíveis:

∂ v ∂ x = ∂ v ∂ y = 0

Outra aproximação da camada limite é considerar que a componente u varia apenas no sentido y , mantendo-se aproximadamente constante na direção do escoamento. Então:

∂ u ∂ y > > > ∂ u ∂ x e ∂ u ∂ x ≅ 0

A última aproximação é que a transferência de calor entre fluido e superfície ocorre majoritariamente na direção normal ao escoamento. Assim:

∂ T ∂ y > > > ∂ T ∂ x e ∂ T ∂ x ≅ 0

Essas simplificações são chamadas de aproximações da camada limite e permitem que a análise dos fenômenos de transferência sejam mais simples, sem perda de precisão no resultado final, possibilitando que encontremos soluções analíticas para dados problemas de transferência de movimento, calor ou massa.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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