No escoamento sobre uma placa plana que possui uma superfície muito rugosa, sabe-se que os efeitos da transferência de calor por convecção são correlacionados pela expressão apresentada no Problema 6.32. Para um escoamento de ar a , qual é a tensão de cisalhamento na superfície na posição a partir da aresta frontal da placa? Considere que o ar esteja a uma temperatura de .
Passo 1
Começamos o problema pela Analogia modificada de Reynolds:
Temos que o coeficiente de atrito é dado por:
E o número de Stanton por:
Substituindo as relações na Analogia modificada de Reynolds:
Simplificando:
Sabendo que:
Temos:
Isolando :
Passo 2
O número de Reynolds é dado como:
Pela Tabela para o ar em e , temos:
Dados:
;
.
Temos:
Passo 3
Calculando a tensão de cisalhamento:
Substituindo os dados: