Magna Concursos
92198 Ano: 2010
Disciplina: Engenharia Mecânica
Banca: CESPE / CEBRASPE
Orgão: INMETRO

Texto para a questão

Uma camada limite laminar desenvolve-se ao longo de uma placa plana, sem rugosidade, e na ausência de gradientes de pressão na direção x, conforme ilustrado na figura abaixo.

Enunciado 3546082-1

O perfil de velocidade do escoamento, antes de este atingir a placa, é uniforme com velocidade igual a U. O escoamento é incompressível. O perfil de velocidade do escoamento dentro da camada limite é dado por !$ { \large u(y) \over U} = a { \large y \over \delta} + b \left ( { \large y \over \delta} \right)^2 !$, em que a e b são constantes e !$ \delta !$ é a espessura da camada limite, definida de forma que !$ u( \delta) = 0,99 U !$.

Uma técnica utilizada para se estudar o escoamento em camadas limites consiste em integrar as equações da camada limite ao longo da coordenada y. No caso de o escoamento fora da camada limite ser plenamente desenvolvido e livre de gradientes de pressão, a equação de conservação da quantidade de movimento pode ser escrita na forma integral como !$ { \large d \over dx} \int_0^6 u( U - u) dy = { \large \tau_w \over \rho} !$, em que !$ \rho !$ é a massa específica do fluido e !$ \tau_w !$ é a tensão de cisalhamento exercida pelo fluido sobre a placa. Considerando-se um perfil de velocidade linear, dentro da camada limite, de forma que a ' 1 e b ' 0, a relação entre a espessura da camada limite, !$ \delta !$, e o número de Reynolds baseado na coordenada x, definido por !$ Re_x = { \large \rho Ux \over \mu} !$, é dada por

 

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