Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 112
Se dois tubos na figura abaixo são colocados em série com a mesma queda total de pressão de 20,7 kPa, qual será a vazão? O fluido é óleo SAE 10 a 20°.
Passo 1
Opa, tranquilidade aí? Bora para mais uma aventura de mecflu? Vem comigo!
Primeira coisa que vamos fazer é pegar as propriedades do óleo na temperatura de 20°C.
Vamos inicialmente supor que estamos em escoamento laminar, beleza? Então com isso, vamos ter que
Passo 2
Sabe-se que para um escoamento laminar, Poiseuille tem uma relação de pressão com vazão e outros parâmetros do problema. Sabe-se também que pelo enunciado o valor da queda de pressão total é um parâmetro dado.
Mas quem é essa diferença de pressão aí!
Passo 3
Assumimos escoamento laminar e, portanto, que as vazões em cada um dos tubos devem ser iguais.
Substituindo os valores, lembrando que La = 76 m e Da = 75 mm, Lb = 61 m e Db = 50 mm, vamos resolver o problema para Q e encontrar que
Passo 4
Mas nós fizemos essas contas supondo que estávamos em escoamento laminar, certo? Então precisamos verificar nossa hipótese!
Vamos então calcular para cada um dos nossos tubos e verificar:
Nossas suposições iniciais estão OK!