Um(a) engenheiro(a) agronômo(a) foi incumbido(a) de estimar e classificar a intensidade do escoamento da água no interior de uma tubulação uniforme de PVC. Para tanto, tal engenheiro(a) usará o número de Reynolds. Sabe-se que essa tubulação possui 100 mm de diâmetro e a vazão que escoa, em regime permanente, é de . Sendo que XY corresponde aos dois últimos números consecutivos do seu registro acadêmico (RA) no UNIFAFIBE. Por exemplo, se o RA for 0123456789 , a vazão seria de . Considere a viscosidade cinemática da água igual a .

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa estimar e classificar a intensidade do escoamento da água numa tubulação de PVC usando o número de Reynolds. Para isso, vamos precisar entender como calcular o número de Reynolds e usar alguns dados que o problema nos deu: o diâmetro da tubulação (100 mm), a vazão da água ( , onde XY são os dois últimos dígitos do seu RA), e a viscosidade cinemática da água ( ).

Passo 2

Primeiro, vamos converter o diâmetro da tubulação de milímetros para metros, porque as unidades no número de Reynolds precisam estar no Sistema Internacional.

Passo 3

Agora, precisamos encontrar a velocidade do escoamento ( ) da água na tubulação. A velocidade pode ser calculada usando a vazão ( ) e a área da seção transversal da tubulação ( ).
A vazão está dada em litros por segundo, então vamos converter para metros cúbicos por segundo:
A área da seção transversal da tubulação �� calculada pela fórmula da área de um círculo:
Agora, a velocidade é:

Passo 4

Com a velocidade calculada, podemos agora encontrar o número de Reynolds ( ). A fórmula do número de Reynolds é:
Substituindo os valores que temos:

Passo 5

Agora que temos o número de Reynolds, vamos classificar o fluxo:
  • Fluxo Laminar:
  • Transição:
  • Fluxo Turbulento:
Dependendo do valor de XY, multiplicado por 12.700, o fluxo será classificado como laminar, em transição ou turbulento.

Resposta

O número de Reynolds para o escoamento é . Com base nesse valor, o fluxo será:
  • Laminar se
  • Em Transição se
  • Turbulento se
Basta substituir o valor de XY pelos dois últimos dígitos do seu RA para determinar a classificação do fluxo na tubulação.

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