Destacamento laminar
Introdução
Em geral
Separação da camada limite ou separação de fluxo é um fenômeno de dinâmica de fluidos que ocorre quando a esteira formada ao seu redor é separada da superfície de um obstáculo.[1] É causado por um aumento local na pressão do fluido quando seu fluxo diminui, como após passar pela seção mais larga de um corpo aerodinâmico ou passar por um duto cada vez mais largo.
Condições gerais
Sempre que existe movimento relativo entre um fluido e uma superfície sólida, seja externamente ao redor de um corpo, seja internamente em um conduto de seção fechada, existe uma camada limite presente na camada próxima à superfície do fluido, ligada ao efeito de sua viscosidade. As camadas limite podem ser laminares ou turbulentas. Uma avaliação razoável sobre se a camada limite será laminar ou turbulenta pode ser feita calculando o número de Reynolds a partir das condições locais de fluxo.
O movimento de um fluido contra o aumento da pressão é conhecido como fluxo contra um gradiente de pressão adverso. Nessas condições, a camada limite se separa quando o fluido avança o suficiente para que sua velocidade em relação à superfície se torne zero e inverta a direção de seu movimento.[2][3] O fluxo se desprende da superfície e assume a forma de redemoinhos "redemoinhos (dinâmica de fluidos)") e vórtices. Uma vez separado, o fluido exerce uma pressão constante na superfície, em vez de uma pressão continuamente crescente se ainda estiver ligado.[4] Na aerodinâmica, a separação do fluxo resulta na redução da sustentação e no aumento do arrasto parasita, causado pelo diferencial de pressão entre as superfícies frontal e traseira do objeto. Causa ondas de choque nas estruturas das aeronaves e nas superfícies de controle. Nos dutos internos, a separação provoca diminuição da vazão circulante, bem como vibrações nas pás das máquinas e maiores perdas (menor eficiência) nas tomadas de admissão e nos compressores. Muito esforço e pesquisa têm sido dedicados ao projeto de contornos de superfície em aerodinâmica e dinâmica de fluidos, proporcionando-lhes características que retardam a separação do fluxo e mantêm o fluxo laminar pelo maior tempo possível. Exemplos bem conhecidos são a trama das bolas de tênis, as covinhas das bolas de golfe, os turbuladores de um planador (que induzem uma transição precoce para um fluxo turbulento); ou geradores de vórtices em aviões.