Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 10.Problemas - Ex. 67
O ar flui paralelo a uma placa de limite de velocidade em uma rodovia à velocidade V = 5 m/s. A temperatura do ar é 25 °C e a largura W da placa paralela à direção do escoamento é 0,45 m. A camada limite na placa é laminar, turbulenta ou de transição?
Passo 1
Vamos começar esse exercício para pegar as propriedades de interesse do ar na temperatura de 25 °C. Para isso, vamos lá no apêndice A, na tabela A.9, de onde teremos:
Passo 2
Então, para determinar a natureza da camada limite, precisamos calcular o número de Reynolds, que é dado por:
Então, calculando o valor de Reynolds na extremidade da placa em , pois é onde teremos o maior número de Reynolds, podemos ter uma ideia da natureza da camada limite, então, substituindo os valores conhecidos na equação acima, chegamos em:
Então, sabendo que para uma placa plana, temos que o Reynolds de transição é igual a:
E, temos que o Reynolds para camada limite turbulenta é dada por:
Passo 3
Então, com os números de Reynolds descritos no passo 2, vemos que o Reynolds encontrado na extremidade da placa é maior que o Reynolds de transição, mas ainda não chega a ser igual ou maior do que o número de Reynolds para o caso turbulento. Então, nesse caso, a camada limite desse escoamento será laminar até um determinado comprimento e depois será de transição.
Resposta
Camada limite laminar e depois de transição.