Enunciado
FenTrans, MecFlu, TransCal e TransMassa - Frank White - Mecânica dos Fluidos- Ed: 6º - Capítulo 6.Problemas - Ex. 12
Um tubo capilar de 5 mm de diâmetro é usado como um viscosímetro para óleos. Quando a vazão é de 0,071 m³/h, a queda de pressão por unidade de comprimento medida é 375 kPa/m. Calcule a viscosidade do fluido. O escoamento é laminar? Você também pode calcular a massa específica do fluido?
Passo 1
E aí, gente!! Tudo bem? Bora encarar esse problema junto comigo? Então LERIGOUUU!!!
Cara, a primeira coisa aqui pra entender é: DE ONDE EU VOU TIRAR A VISCOSIDADE DO BENDITO DO FLUIDO?
Bem, existem duas maneiras basicamente que a gente usa em mecânica dos fluidos pra obter as propriedades de um fluido.
- Reynold
- Equação de Poiseuille
Bem, a gente não pode usar a equação (1) porque ali só conhecemos um valor haha que é de que é o comprimento característico do problema que no nosso caso é o diâmetro.
Já a segunda equação a gente teria os valores de TUDO, menos da viscosidade!!! OPAAAA, é uma boa alternativa. Mas tem algo muito importante que você precisa lembrar!! Essa equação (2) é para ESCOAMENTO LAMINAR.
Então vamos assumir inicialmente um escoamento laminar para estimarmos o valor de
Passo 2
Então nossa equação (2) é tomada e vamos substituir nossos valores!!!
Note que na vazão eu dividi por 3600 para termos o valor em m³/s
Passo 3
Bem, agora vamos chutar um valor de densidade pro óleo! E aí também vem a pergunta: QUAL DENSIDADE CHUTAR???
Fica a seu critério, mas você tem que lembrar que o óleo quando misturado com a água, fica na região superior, ou seja, sua densidade deve ser menor que da água!!
Eu vou chutar 900 kg/m³, beleza?
Com esse chute, bora testar o valor de Reynolds?
Opa, nossa hipótese de laminar está bommmmm!!
Note que a gente teve que chutar o valor de densidade, ou seja, não temos como literalmente encontrar a densidade do fluido com esse nosso problema, pois o escoamento laminar em um tubo é independente da densidade (olhe a equação de Poiseuille)!!!