Considere escoamento laminar completamente desenvolvido em um tubo circular. Use um volume de controle cilíndrico conforme mostrado. Indique as forças que atuam sobre o volume de controle. Usando a equação da quantidade de movimento, desenvolva uma expressão para a distribuição de velocidade.
Passo 1
A equação de momento na componente x pode ser escrita por:
Simplificando, chega-se na seguinte equação:
Sabendo que:
Podemos igualar as equações, integrar e isolar a velocidade:
Aplicando as condições de contorno para e podemos descobrir a constante:
Substituindo na equação temos:
Portanto, a expressão para a distribuição de velocidade é: