Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 9.Problemas - Ex. 8
A extensão da camada limite laminar sobre a superfície de uma aeronave ou míssil varia com a altitude. Para uma dada velocidade, o comprimento da camada limite laminar aumentará ou diminuirá com a altitude? Por quê? Trace um gráfico da razão entre o comprimento da camada limite laminar em uma altitude e o comprimento da camada limite ao nível do mar, como função de , até a altitude de , para a atmosfera padrão.
Passo 1
Primeiramente devemos encontrar o número crítico de Reynolds para a transição para turbulência, e podemos fazer isso usando a equação:
A partir disso podemos determinar o comprimento crítico, logo temos:
Passo 2
Seja o comprimento ao nível do mar (densidade e viscosidade). Então...
A viscosidade do ar aumenta com a temperatura e geralmente diminui com a elevação;
A densidade também diminui com a elevação, mas muito mais rapidamente. Portanto, esperamos que a relação de comprimento aumente com a elevação.
Passo 3
Para a densidade , usamos dados da Tabela A.3.
Para a viscosidade , usamos a correlação de Sutherland (Eq. A.1), ou seja:
Resposta
Portanto computando os resultados, teremos...
