Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 6
Óleo SAE 10 a 20°C escoa em torno de uma esfera de 8 cm de diâmetro. Para velocidades de escoamento de 1, 2 e 3 m/s, as forças de arrasto medidas sobre a esfera são 1,5; 5,3 e 11, 2 N, respectivamente. Calcule a força de arrasto se a mesma esfera é ensaiada a uma velocidade de 15 m/s em glicerina a 20°C.
Passo 1
Bem, a primeira coisa que vou te recomendar nessa questão é... adivinha? Hehehe
Pegar as propriedades do óleo SAE 10 em 20°C nas tabelas do livro.
Agora o que que a gente vai fazer? Toda vez que um problema te der os valores de velocidade e das forças de arrasto, eu te recomendo fortemente fazer uma nova tabelinha de coeficiente de arrasto e Reynolds. Tipo essa aqui que vou te mostrar!!
Passo 2
Com os valores de coeficiente de arrasto e Reynolds, você agora vai fazer um gráfico e vai observar que a curva seguirá uma forma de modelo power-law, gerando uma equação do tipo:
Porém, sabemos que
Se igualarmos as duas equações, vamos ter como calcular a força de arrasto, certo?
Passo 3
Bem, agora vamos supor que essa esfera é ensaiada com 15 m/s de velocidade na glicerina a 20°C, onde ela tem e (esses dados são da tabela A-3). Olha que mamão com açúcar!!! Agora é só substituir os valores e vamos ter nossa força de arrasto calculada na glicerina!!