Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Incropera - Fundamentos de Transferência de Calor e Massa- Ed: 7º - Capítulo 8.Problemas - Ex. 2
Qual é a queda de pressão associada ao escoamento de água a 27ºC e a uma velocidade média de através de um tubo de ferro fundido, com 600 m de comprimento e diâmetro interno de 0,15 m?
Passo 1
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 !!
Passo 2
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?