Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 11.Problemas - Ex. 48
Repita o Problema 11-47 para água.
Passo 1
Beleza! Antes de começar o exercício, vamos dar um pulo lá na tabela A.3 do apêndice A para pegar as propriedades da água a 1 atm e 25 °C, então temos:
Como estamos interessados em descobrir a distância, a partir do bordo de ataque da placa, em que o escoamento se torna turbulento, precisamos analisar o escoamento para o número de Reynolds crítico para o escoamento turbulento, que por sua vez é dado por:
Então, sabendo que o número de Reynolds é dado por:
Podemos substituir os valores conhecidos nessa equação com o número de Reynolds crítico, chegando na distância que estamos procurando, ou seja:
Passo 2
Agora, com a distância na qual o escoamento se torna turbulento, podemos calcular a espessura da camada limite nessa posição através da equação para a espessura de camada limite laminar, pois como estamos na posição em que o escoamento se torna turbulento, ainda não é possível utilizar a equação para escoamento turbulento. Então, da equação 11-17, temos:
Substituindo os valores conhecidos, chegamos em:
Essa é a espessura da camada limite no ponto onde o escoamento se torna turbulento.