Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 13
Qual propriedade de fluido é responsável pelo desenvolvimento da camada limite de velocidade? Para quais tipos de fluidos não há camada limite de velocidade em um tubo?
Passo 1
Para responder qual é a propriedade que é responsável pelo desenvolvimento da camada limite de velocidade, precisamos entender o que é o desenvolvimento da camada limite de velocidade. A figura abaixo mostra o desenvolvimento da camada limite de velocidade para um escoamento laminar e para um escoamento turbulento.
A região do escoamento onde as forças viscosas são sentidas é chamada de camada limite. O desenvolvimento da camada limite é o aumento dos efeitos viscosos ao longo do escoamento. Por exemplo, na figura acima vemos que quanto mais longe da entrada do tubo, maior é a camada limite e maior a região onde o fluido é desacelerado pelas forças viscosas.
Ou seja, o desenvolvimento da camada limite é o aumento da região em que o fluido sofre uma diminuição da velocidade por conta das forças viscosas. A partir de uma certa distância da entrada do tubo, vemos que os efeitos das forças viscosas já alcançaram o centro do tubo. A partir desse momento, o perfil de velocidade do fluido não muda, porque os efeitos das forças viscosas já se espalharam o máximo que podiam.
Passo 2
Como o desenvolvimento da camada limite é o aumento da região onde os efeitos da viscosidade são sentidos, a propriedade do fluido que é responsável por esse desenvolvimento é a própria viscosidade do fluido . É a viscosisdade que faz essa região aumentar, porque é ela que faz a velocidade do fluido perto da camada limite diminuir!
Como todos os fluidos possuem uma viscosidade , todos os fluidos desenvolvem uma camada limite no escoamento dentro de um tubo.
Resposta
A viscosidade é a propriedade de fluido responsável pelo desenvolvimento da camada limite de velocidade. Como todos os fluidos possuem uma viscosidade , todos os fluidos desenvolvem uma camada limite no escoamento dentro de um tubo.