Transfere ncia de calor por convecc a o 2

Escoamento cruzado em Cilindros – fluido se movimenta numa direção normal ao eixo de um cilindro circular.
Matrizes tubulares

Considera-se cilindro longo com temperatura uniforme de superfície Ts
ž Comprimento característico para um cilindro circular: Diâmetro externo (D)
ž Reynolds:

VD
Re D = ν ž Reynolds
¡ ReD<

V - velocidade do fluido e ν – viscosidade cinemática do fluido (ν=μ/ρ).

crítico: Recr= 2.105

2.105 à CL permanece laminar
¡ ReD> 2.105 à CL se torna turbulenta

Fluido que se aproxima, separa-se e forma camada limite que envolve o cilindro.
Ponto central à ponto de estagnação (repouso e elevação da pressão).
A pressão diminui na direção do escoamento conforme a velocidade aumenta.

Pressão

Na região de esteira a pressão é menor do que aquela na parte dianteira do corpo à surge a Força de arrasto de pressão.

Fa , p = Ca , p

ρ .U 2
2

.A

ž Total

= envolve efeito do arrasto de atrito e do arrasto de pressão.

ž Força

de arrasto é consequência:

¡ principalmente

do arrasto de atrito para Re < 10
¡ principalmente do arrasto de pressão para
Re>5000
¡ de ambos os efeitos em Re intermediários

Figura 1 – Re<1. Escoamento é simétrico em torno da esfera.
Figura 2 – Re = 10. Simetria é perdida e surge uma região estacionária atrás da esfera.
Figura 3 – Re=100. Região de separação fica maior e não estacionária à desprendimento de vórtices
Figura 4 – 103<Re<105. CD mantémse constante. CL é laminar, mas esteira é turbulenta.
Figura 5 - Re ≈3,5.105 : A pressão atrás do objeto aumenta novamente devido ao movimento transversal das partículas e a pressão de arraste é drasticamente reduzida.

Então, a corrente livre do fluido é levada ao repouso no ponto de estagnação e uma fina CLH cresce enquanto o fluido se move para a parte posterior do cilindro.
ž Dependendo do número de Reynolds pode ocorrer transição de escoamento laminar para turbulento na
CLH, influenciando:
¡

ž

A posição da separação e a formação da esteira a