Camada limite turbulenta
O conceito de camadas limite é importante em toda a dinâmica de fluidos viscosos, aerodinâmica e também na teoria da transferência de calor. As características básicas de todas as camadas limite laminar e turbulenta são mostradas no fluxo em desenvolvimento sobre uma placa plana. Os estágios da formação da camada limite são mostrados na figura abaixo:
As camadas de limite podem ser laminares ou turbulentas, dependendo do valor do número de Reynolds . Também aqui o número de Reynolds representa a razão entre forças de inércia e forças viscosas e é um parâmetro conveniente para prever se uma condição de fluxo será laminar ou turbulenta. É definido como:
em que V é a velocidade média do fluxo, D uma dimensão linear característica, ρ densidade do fluido, μ viscosidade dinâmica e ν viscosidade cinemática.
Para números de Reynolds mais baixos , a camada limite é laminar e a velocidade no sentido do fluxo muda uniformemente à medida que se afasta da parede, conforme mostrado no lado esquerdo da figura. À medida que o número de Reynolds aumenta (com x), o fluxo se torna instável e, finalmente, para números mais altos de Reynolds, a camada limite é turbulenta e a velocidade do fluxo é caracterizada por fluxos instáveis (mudando com o tempo) dentro da camada limite.
A transição da camada limite laminar para a turbulenta ocorre quando o número de Reynolds em x excede Re x ~ 500.000 . A transição pode ocorrer mais cedo, mas depende principalmente da rugosidade da superfície . A camada limite turbulenta espessa mais rapidamente do que a camada limite laminar como resultado do aumento da tensão de cisalhamento na superfície do corpo.
Veja também: Espessura da camada limite
Veja também: Tubo em fluxo cruzado – fluxo externo
Referência especial: Schlichting Herrmann, Gersten Klaus. Teoria da camada limite, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2000, ISBN: 978-3-540-66270-9
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