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Questão 1.9 No escoamento de um fluido em um tubo de seção reta circular liso e raio igual a 20 cm, uma aproximação para a forma da camada-limite m...

Questão 1.9 No escoamento de um fluido em um tubo de seção reta circular liso e raio igual a 20 cm, uma aproximação para a forma da camada-limite mostrada na figura ao lado é a fórmula seguinte:

δ ≈ (π/2) y0^2 / (Uy(u - U))

U é a velocidade da corrente longe da parede e δ a espessura da camada-limite. Se fluido for a gasolina a 20ºC e 1 atm (µ = 1,5 kg/(m s) e ρ = 1260 kg/m^3), e se U = 108 cm/s e δ = 30 mm, faça o que se pede:

i. Use a fórmula dada para calcular a tensão de cisalhamento τp na parede em atm;

ii. Encontre a posição na camada-limite em que τ é metade de τp;


Essa pergunta também está no material:

Exercícios resolvidos de Mecânica dos Fluídos - 1
32 pág.

Mecânica dos Fluidos Universidade Estácio de SáUniversidade Estácio de Sá

💡 1 Resposta

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Para calcular a tensão de cisalhamento τp na parede, podemos utilizar a fórmula dada: τp = (μ * U) / δ Substituindo os valores fornecidos: μ = 1,5 kg/(m s) U = 108 cm/s = 1,08 m/s δ = 30 mm = 0,03 m τp = (1,5 * 1,08) / 0,03 τp ≈ 54 atm Portanto, a tensão de cisalhamento na parede é de aproximadamente 54 atm. Para encontrar a posição na camada-limite em que τ é metade de τp, podemos utilizar a seguinte relação: τ = (τp / 2) = (μ * U) / y Rearranjando a fórmula, temos: y = (μ * U) / (τp / 2) Substituindo os valores: μ = 1,5 kg/(m s) U = 108 cm/s = 1,08 m/s τp = 54 atm y = (1,5 * 1,08) / (54 / 2) y ≈ 0,03 m Portanto, a posição na camada-limite em que τ é metade de τp é de aproximadamente 0,03 m.

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