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. O conceito foi introduzido no início do século XX, por Ludwig Prandtl para descrever a região de contacto entre um fluido incompressível em movimento relativamente a um sólido. Quando um objecto move-se através de um fluido, ou um fluido move-se em redor de um objecto, o movimento das moléculas do líquido perto do objecto é perturbado, e estas moléculas movem-se em redor do objecto, gerando forças aerodinâmicas. A magnitude dessas forças depende da forma e velocidade do objecto, assim como da massa, viscosidade e compressibilidade do fluido. Para modelizar correctamente os efeitos, recorre-se a parâmetros adimensionais que relacionam as diferentes componentes envolvidas, como o coeficiente de Reynolds O conceito é de extrema importância no âmbito da engenharia, fornecendo explicações físicas para o comportamento de escoamentos de fluidos como o ar ou a água, em circunstâncias de aplicação pertinentes, em campos tão diferentes como nas ciências atmosféricas, onde a camada limite planetária é a camada de ar perto do solo afetado pelo calor diurno, a umidade ou transferência de momento ou a partir da superfície, ou ainda em aeronáutica, onde a camada limite é a parte do fluxo perto da asa. Camadas limites laminares podem ser vagamente classificadas de acordo com sua estrutura e as circunstâncias em que são criados. A camada fina de cisalhamento que se desenvolve sobre um corpo oscilante é um exemplo de um camada limite de Stokes, enquanto que a camada limite de Blasius refere-se a similaridade bem conhecida da solução de aproximação de uma placa plana fixa colocada em um fluxo que se aproxima unidirecionalmente. Quando um fluido gira e forças viscosas são equilibradas pelo efeito de Coriolis (em vez de inércia convetiva), forma-se uma camada de Ekman. Na teoria da transferência de calor, ocorre a camada de fronteira térmica. A superfície pode ter múltiplos tipos de camada limite simultaneamente.