Ao conduzirmos água, seja por condutos livres ou forçados, a trajetória desse fluido ocorre de diferentes formas conforme as condições no qual está submetido. Esse regime de escoamento pode ser classificado conforme o número de Reynolds obtido, que depende do diâmetro da tubulação, velocidade de escoamento e a viscosidade cinemática da água. Em uma tubulação com 0,05 m de diâmetro a velocidade de escoamento do fluido foi determinada em 8,54 m s-1. Determine o número de Reynolds e indique o regime de escoamento segundo a classificação. Dados: Viscosidade cinemática da água = 0,0001 m² s-1. A. 2270 - regime de transição. B. 4270 - regime turbulento. C. 4270 - regime laminar. D. 4270 - regime de transição. E. 1270 - regime laminar
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício sobre escoamento de fluidos e precisa determinar o Número de Reynolds para identificar o regime de escoamento da água numa tubulação. Para isso, vamos precisar do diâmetro da tubulação, da velocidade do fluido e da viscosidade cinemática da água. A fórmula que vamos usar é a do Número de Reynolds.
Passo 2
Primeiro, vamos relembrar a fórmula do Número de Reynolds ($ Re $):
Onde:
- $ V $ é a velocidade do fluido,
- $ D $ é o diâmetro da tubulação,
- $ \nu $ é a viscosidade cinemática.
Passo 3
Agora, vamos substituir os valores fornecidos no exercício:
Calculando:
Passo 4
Com o Número de Reynolds calculado, vamos identificar o regime de escoamento:
- Re < 2000: Escoamento laminar,
- 2000 ≤ Re ≤ 4000: Escoamento em transição,
- Re > 4000: Escoamento turbulento.
No nosso caso, $ Re = 4270 $, que é maior que 4000. Portanto, o escoamento é turbulento.
Resposta
A alternativa correta é a B. 4270 - regime turbulento.