Qual é a queda de pressão associada ao escoamento de água a 27ºC e a uma velocidade média de 0,2 m s através de um tubo de ferro fundido, com 600 m de comprimento e diâmetro interno de 0,15 m?

Enunciado

Shooow galeraa, animados ?

Bom antes de calcular a velocidade no tubo precisamos saber se o fluxo é laminar ou turbulento, certo?

Então vamos começar calculando o número de Reynolds:

Onde é a vazão mássica, o diâmetro do tubo e a viscosidade do fluido em questão, a água.

Lembrando que a velocidade é dada por:

Substituindo em Reynolds:

Quando a temperatura é de 27°C, 300K, nós vamos lá pra tabela A.6 e achar para o nosso fluido:

O problema já nos disse que:

Substituindo em Reynolds:

Como Reynolds é maior que 2300 o fluxo é turbulento !!

Se o fluxo é turbulento, podemos encontrar a queda de pressão de acordo com a equação:

O único dado que nós não temos aqui é o fator de atrito, e para achá-lo podemos usar a Figura abaixo:

Se o Reynolds nós já temos, basta acharmos a rugosidade relativa. Para o ferro fundido a figura nos disse que:

Então:

Quando olhamos a figura podemos inferir que:

E agora nós vamos substituir o valor na queda de pressão:

E acabamos !! Mas podemos deixar esse gradiente com uma carinha melhor:

Gostaram, né?