Fluxo em uma placa plana

As Fig. 10.2 a Fig.10.4 mostram três tipos de escoamentos sobre uma placa plana que tem comprimento L.

Para o caso em que Re≈0,1 (Fig.10.2) os efeitos viscosos são predominantes afetando o escoamento

uniforme. Devemos nos afastar consideravelmente da placa plana para alcançar uma região do escoamento

que tem sua velocidade alterada em menos de 1%. A região afetada pelos efeitos viscosos é bastante ampla

quando o número de Reynolds do escoamento é baixo.

Figura 10.2 Escoamento sobre placa plana com efeitos viscosos predominantes

10.2.2 Forças Viscosas Moderadas – Reynolds baixo - Re≈10

Com o aumento do Re no escoamento (por ex. aumento de Uoo), neste caso Re≈10, a região onde os efeitos

viscosos são importantes se torna menor em todas as direções, exceto a jusante da placa (Fig.10.3). Se

observa que as linhas de corrente são deslocadas da posição original do escoamento uniforme, mas o

deslocamento não é grande como na situação referente ao Re≈0,1.

Figura 10.3. Placa Plana - Efeitos viscosos moderados

Capítulo 10: Escoamento Viscoso Externo: Conceitos de Camada Limite

PUCRS - DEM - Prof. Alé 10-5

10.2.3 Forças de Viscosas Confinadas – Reynolds Alto - Re≈107

Para escoamento com Re muito alto (Re≈107

) predominam os efeitos das forças de inércia. Os efeitos das

forças viscosas são praticamente desprezíveis em todos os pontos, exceto naqueles muito próximos da placa

plana e na região de esteira localizada a jusante da placa (Fig. 10.4). Como a viscosidade do fluido não é nula

o fluido adere à superfície sólida (condição de não escorregamento). Desta forma a velocidade varia desde

zero na superfície da placa até um valor Uoo, na fronteira de uma região muito fina denominada camada

limite. Essa região conhecida como camada limite (δ) é sempre muito menor que o comprimento da placa. A

espessura desta camada aumenta na direção do escoamento e é nula no borda de ataque da placa. O

escoamento na camada limite pode ser laminar ou turbulento.

Se define a espessura da camada limite δ como a distância da superfície ao ponto em que a velocidade

situa-se