A Equação 8.23 dá o expoente, n , do perfil de velocidade de lei de potência como uma função do número de Reynolds na linha de centro, R e U , para escoamento turbulento completamente desenvolvido em tubos lisos. A Eq. 8.24 relaciona a velocidade média, V - , com a velocidade na linha de centro, U , para diversos valores de n . Prepare um gráfico de V - / U como uma função do número de Reynolds, R e V - .

Passo 1

Neste problema é pedido um gráfico de V - / U com função de R e V - .

Para isso será utilizada a Eq. 8.23:

n = - 1,7 + 1,8 log ⁡ R e U

A Eq. 8.24:

V - U = 2 n 2 ( n + 1 ) ( 2 n + 1 )

Além da relação dos números de Reynold para U e V - :

R e V - R e U = ρ V - D μ ρ U D μ = V - U

R e V - = V - U R e U

Passo 2

Para o cálculo de V - / U e R e V - será necessário definir uma faixa de R e U e calcular os respectivos parâmetros n .

Com o parâmetro n é possível calcular V - / U .

E com o parâmetro V - / U calcula-se R e V - .

Passo 3

A Tabela a seguir apresenta a faixa de valores numéricos definidos e calculados, lembrando que os valores de número de Reynolds foram definidos para escoamento turbulento:

Graficamente:

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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