Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Çengel - Mecânica dos Fluidos- Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 18
13-18 Água a 10®C escoa em um canal circular com 3 m de diâmetro cheio até a metade a uma velocidade média de 2,5 m/s. Determine o raio hidráulico, o número de Reynolds e o regime de escoamento (laminar ou turbulento).
Passo 1
Vamos lá!! Queremos descobrir o raio hidráulico do nosso escoamento, o número de Reynolds e o regime do escoamento!
Vamos por partes então, começando pelo raio hidráulico, que é calculado por:
Onde é a área de secção transversal e é o perímetro molhado! Para ajudar a gente, temos esse esqueminha:
Como o canal esta cheio até a metade, então é exatamente metade da área de uma circunferência e é o perimetro da circunferência dividido por dois!
Nesse caso temos :
O perimetro molhado:
Ficamos com:
Então:
Passo 2
Agora vamos calcular Reynolds:
Lembrando que para canais abertos o escoamento é turbulento quando .
Para água a temos , .
Substituindo:
Logo o escoamento é turbulento!
Resposta
Escoamento turbulento!