Dinâmica de Fluidos - Dca.ufcg.edu.br

III.3 CAMADA LIMITE TÉRMICAA camada limite térmica pode ser entendida por analogia à camada limite discutida anteriormente.Corresponde a uma faixa do fluido que vai da superfície de ataque a uma altura onde o transporte de calor poradvecção se equipara ao transporte de calor por condução ou seja,2∂ T ∂ Tu ≅ K . (III.24)2∂ x ∂ z2Define-se o número de Piclet como sendo a razão entre u∂ T ∂ x e K∂T ∂ x2 . LogoPe =u∂T ∂ xK∂T ∂ x≈ UΘLKΘL2 2 2UL= . (III.25)KDefine-se também o número de Prandtl como sendo a razão entre a viscosidade cinemática (ν) e o coeficientede difusividade térmica ( K ). LogoP = νrK(III.26)e, conseqüentemente, tem-seP R P . (III.27)e=e rPodemos agora obter uma expressão para a espessura da camada limite térmica em função dessesnúmeros admensionais já definidos. Sendoem termos das dimensões, tem-seportanto,2∂ T ∂ Tu ≅ K(III.28)2∂ x ∂ zU ΘLK Θ≅ , (III.29)δ2TL LδT= = . (III.30)P RPeerVejamos agora as simplificações da equação de transferência de calor para a camada limite térmica.Para o plano x, z a equação de transferência de calor tem a forma∂∂Tt∂ ∂ ∂uT wT 2T+ + = K(+2∂ x ∂ z ∂ x∂∂2T). (III.31)2zLogo, as dimensões de cada um dos termos são:∂ T∂ tU Θ≈ ;L(III.32)46