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Enunciado

FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 7.Problemas - Ex. 31

The centerboard on a sailboat is 3 ft long parallel to the

flow and protrudes 7 ft down below the hull into seawater at 208C. Using fl at-plate theory for a smooth surface, estimate its drag if the boat moves at 10 knots.

Assume Re

x,tr 5 5 E5.

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Os dados são os seguintes:

Comprimento do veleiro L = 3 f t Profundidade do veleiro b = 7 f t Velocidade do barco, U = 10 nós = 16.8 f t / s

Densidade da água do mar em 20 ∘ C , ρ = 1.99 s l u g / f t 3 viscosidade da água do mar em 20 ∘ C , μ = 2.23 × 10 - 5 slug/ ft.s

Passo 2

O número de Reynolds é dado por

R e L   = ρ × U × L μ R e L   = 1.99 × 16.9 × 3 2.23 × 10 - 5 R e L   = 4.52 × 10 6  (turbulent o ) 

O coeficiente de arrasto C D para fluxo turbulento é dado por

C D = 0.031 R e L 1 7 - 1440 R e L C D = 0.031 4.52 × 10 6 1 7 - 1440 4.52 × 10 6 C D = 0.00347 - 0.00032 C D = 0.00315

Passo 3

A força de arrasto na placa pode ser calculada como

F = C D ρ 2 U 2 ( A )

Onde área A = 2 b L

F = C D ρ 2 U 2 ( 2 b L ) F = 0.00315 × 1.99 2 ( 16.9 ) 2 × 2 × 7 × 3 F = 37.59 l b f

Força de arrasto, F = 37.59 l b f

Resposta

F = 37.59 l b f

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