Camada Limite

Engenharia de Produção
Fenômenos dos Transportes Profª.: Olinda Joaquim de Freitas

Camada Limite

André Coutinho dos Santos
André Cristiano Walter
Bruna Reis Garcia
Diego Radde de Castro
Luciano Franceschi Faveri
Raísa Osielski Lanzarini

20/06/2013
Camada Limite Em mecânica dos fluidos, a camada limite é a camada de fluido nas imediações de uma superfície delimitadora, fazendo-se sentir os efeitos difusivos e a dissipação da energia mecânica. Este conceito foi introduzido por Ludwig Prandtl no início do século XX para descrever a região de contato entre um fluido incompressível em movimento relativo a um sólido. Para melhor explicação de camada limite utiliza-se o escoamento de ar em torno de uma asa de avião como exemplo. O fenômeno só pode ser corretamente entendido se levarmos em conta a viscosidade do fluido. A figura abaixo ilustra o fenômeno. O escoamento não é perturbado antes de o fluido entrar em contato com a asa (x < 0). A partir de x = 0, a asa começa a perturbar o escoamento, o princípio da aderência completa faz com que o perfil de velocidade assuma a forma de uma parábola, nas proximidades da superfície, a velocidade é pequena o bastante para que o escoamento seja laminar, a chamada camada limite laminar. Fora da camada limite, o escoamento é normalmente turbulento. O ponto x = 0 é chamado de ponto de estagnação, pois sua velocidade é nula.

FIGURA 1: Camadas limite laminar e turbulenta (1:Camada limite laminar; 2:Transição; 3:Camada limite laminar; 4:Ponto de separação; 5:Camada limite separada; 6:Camada limite turbulenta).

A velocidade de uma partícula de fluido próxima à asa vai diminuindo, a partir de x = 0, devido à fricção. No ponto 4, a velocidade atinge o valor nulo, nesse ponto a partícula deixa de acompanhar o traçado da asa e é afastada da sua posição por outras partículas que chegam a esse mesmo ponto depois dela. Por isso, o ponto 4 é chamado ponto de