Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Fox - Mecânica dos Fluidos- Ed: 8º - Capítulo 2.Problemas - Ex. 86
Em um processo da indústria de alimentos, tetracloreto de carbono a 20°C escoa através de um bocal cônico de um diâmetro de entrada De = 50 mm para um diâmetro de saída Ds. A área varia linearmente com a distância ao longo do bocal, e a área de saída é um quinto da área de entrada; o comprimento do bocal é 250 mm. A vazão é Q = 2 L/min. Para o processo, é importante que o escoamento na saída seja turbulento. Ele é? Se sim, em que ponto ao longo do bocal o escoamento tornase turbulento?
Passo 1
Fala aí galera, vamos para mais um problema de mecânica dos fluidos. Na transição para escoamento turbulento, temos que:
Também sabemos que a vazão é dada por:
Isolando V nas duas equações e igualando uma a outra, teremos:
Para turbulência:
Consultando a figura A.2 para obter alguns parâmetros e substituindo os valores fornecidos no enunciado:
Entretanto, L=250mm e há proporcionalidade entre os diâmetros de fora e de dentro. Logo:
Isolando o e substituindo os valores: