Um tubo de
de raio conduz óleo com velocidade de
. Sua massa específica é de
e sua viscosidade é de 0,2 Pa.s. Determine qual é o tipo de escoamento, justificando sua resposta. Resposta: 160; laminar
Passo 1
Ok, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem um tubo com raio de 10 cm que está conduzindo óleo. Queremos saber se o fluxo do óleo é laminar ou turbulento. Para isso, vamos usar o conceito de Número de Reynolds, que nos ajuda a identificar o tipo de escoamento com base em algumas propriedades do fluido e das condições do tubo.
Passo 2
Primeiro, precisamos entender o que é o Número de Reynolds. Ele é calculado pela fórmula:
Onde:
-
é a massa específica do fluido (kg/m³) -
é a velocidade do fluxo (m/s) -
é o diâmetro do tubo (m) -
é a viscosidade dinâmica do fluido (Pa·s)
Passo 3
Vamos identificar e converter todas as unidades para o Sistema Internacional (SI):
- Raio do tubo: 10 cm = 0,10 m
- Diâmetro do tubo (
): - Velocidade do óleo (
): 20 cm/s = 0,20 m/s - Massa específica (
): 800 kg/m³ - Viscosidade (
): 0,2 Pa·s
Passo 4
Agora, vamos substituir esses valores na fórmula do Número de Reynolds:
Passo 5
Fazendo as contas:
Passo 6
Com o Número de Reynolds calculado, agora podemos interpretar o resultado:
- Re < 2000: Escoamento laminar
- Re > 4000: Escoamento turbulento
- 2000 < Re < 4000: Regime de transição
Como nosso Re é 160, que é bem menor que 2000, isso indica que o fluxo é laminar.
Resposta
O Número de Reynolds é 160; o escoamento é laminar.
Exercícios relacionados
A componente
da velocidade num campo de escoamento permanente, incompressível, no plano
, é
, onde
e
é medido em metros. Encontre a mais simples componente
da velocidade deste campo de escoamento. Avalie a aceleração de uma partícula fluida no ponto
.
Quais dos seguintes conjuntos de equações representam possíveis casos de escoamento bidimensional incompressível?
(a)
(b)
©
(d)
(e)
(a)
(b)
©
(d)
(e)
Identifique qual é o tipo de escoamento sabendo que um fluido de viscosidade igual a
, densidade relativa de 0,85 está escoando em tubo de
de diâmetro interno com velocidade de
. Resposta: 637,5; laminar
Óleo SAE 30 na temperatura de
escoa em uma tubulação de diâmetro
, com velocidade média equivalente a
. Determine o valor do número de Reynolds para este escoamento. Sabendo que a massa específica e a viscosidade dinâmica desse óleo são, respectivamente,
e
. Resposta: 180