Calcular o número de Reynolds e identificar qual o tipo de escoamento, sabendo que em uma tubulação com diâmetro de 4 cm escoa água com uma velocidade de 0,05 m / s.

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular o número de Reynolds em uma tubulação e identificar o tipo de escoamento. Isso está dentro da matéria de Mecânica dos Fluidos. Para resolver, vamos precisar usar a fórmula do número de Reynolds, que ajuda a determinar se o fluxo é laminar ou turbulento.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar qual é a fórmula do número de Reynolds. Ele é dado por:
Re = rho cdot v cdot Dmu
Onde:
  • é a densidade do fluido,
  • é a velocidade do fluido,
  • é o diâmetro da tubulação,
  • é a viscosidade dinâmica do fluido.

Passo 3

No entanto, para simplificar, também podemos usar uma versão simplificada da fórmula quando lidamos com água a uma temperatura padrão. A fórmula fica assim:
Re = v cdot Dnu
Onde é a viscosidade cinemática da água. Sabemos que para a água a temperatura ambiente, é aproximadamente .

Passo 4

Vamos identificar os valores que temos:
  • Velocidade,
  • Diâmetro,
  • Viscosidade cinemática,

Passo 5

Agora, substituímos esses valores na fórmula do número de Reynolds:
Re = 0,05 , m/s times 0,04 , m1 times 10^-6 , m^2/s

Passo 6

Fazendo as contas:
Re = 0,002 , m^2/s1 times 10^-6 , m^2/s = 2000

Resposta

O número de Reynolds é . Como esse valor está na faixa de 2000, o escoamento está no limite entre laminar e turbulento. Geralmente, valores abaixo de 2000 indicam fluxo laminar, e acima de 4000 indicam fluxo turbulento. Assim, neste caso, o escoamento pode ser considerado moderadamente laminar.

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