Enunciado

Para escoamento bidimensional constante sobre uma placa plana isotérmica a uma direção x , expresse as condições de contorno para os componentes de velocidade u e v , e a temperatura T na superfície da placa e no bordo da camada limite.

Passo 1

Esta é a nossa situação:

Um fluido escoando sobre uma placa plana isotérmica de temperatura T w .

Passo 2

Agora vamos lembrar da hipótese do não-deslizamento. Em poucas palavras esta teoria diz que a camada de fluido em contato com a superfície assume instantaneamente as propriedades da superfície. Ou seja, se a placa está parada ( V = 0 ) e possui temperatura T , a camada de fluido imediatamente acima da placa também possui V = 0 e temperatura T .

Tendo isso em mente,vamos aplicar a hipótese do não-deslizamento para montar as primeiras condições de contorno.

Para o fluido em contato com a superfície da placa ( y = 0 ):

u x , 0 = 0

v x , 0 = 0

T x , 0 = T w

Passo 3

Agora vamos considerar a porção de fluido que não é afetada pela camada limite. Para isso, podemos pensar em dois casos: (1) o fluido ainda não entrou em contato com a placa ( x = 0 ) ou (2) o fluido está a uma distância muito grande da placa e não sente os efeitos da camada limite ( y = ∞ ).

Para x = 0 as condições são:

u 0 , y = V

T 0 , y = T ∞

Para y = ∞ as condições de contorno são:

u x , ∞ = V

T x , ∞ = T ∞

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Considere um escoamento laminar permanente bidimensional sobre placa isotérmica. A tensão de cisalhamento na parede aumenta, diminui ou permanece constante com a distância do bordo de ataque?
Sobre quais condições a superfície curva pode ser tratada como uma placa plana no escoamento de um fluido e na análise de convecção?
Quais são as vantagens da adimensionalização das equações de convecção?
Considere um escoamento laminar permanente bidimensional sobre placa isotérmica. A espessura da camada limite hidrodinâmica aumenta ou diminui com (a) a distância do bordo de ataque, (b) a velocidade
O escoamento de óleo em um mancal pode ser tratado como escoamento paralelo entre duas grandes placas isotérmicas com uma placa que se desloca a uma velocidade constante de 8 m/s e a outra estacionári