Um fluido com ν = 10-3 m2/s escoa a uma velocidade de 1 m/s ao longo de uma tubulação circular com diâmetro D = 10 cm e sem acessórios. Determine: a) se o escoamento é laminar ou turbulento; b) a vazão volumétrica; c) a perda de carga distribuída. podem ajudar
Respostas
a)Re = 1. 10.10⁻²/10⁻³= 10²
b)Q = 0,00785 m³/s
c)A perda de carga distribuída é 0,05
Dado estas constantes, viscosidade cinemática, a velocidade e o diâmetro do tubo, é possível trabalhar com o adimensional de Reynolds:
Re = ρvD/μ e ν = μ/ρ
Reescrevendo o adimensional de Reynolds:
Re = vD/ν
a) Para caracterizar um escoamento laminar ou turbulento é necessário calcular o adimensional de Reynolds e se o resultado for menos que 2100 é laminar, se for maior que 4100 é turbulento.
Re= 1. 10.10⁻²/10⁻³= 10²
Logo o escoamento é laminar.
b) A vazão volumétrica é calculada por Q= v.A
v - velocidade do escoamento
A - área da tubulação
A = π.(5.10⁻²)²= 0,00785 m²
Portanto a vazão volumétrica é:
Q=1.0,00785 = 0,00785 m³/s
c) A perda de carga é calculada pela formula :
h=f.v²/D.2.g
f é o coeficiente friccional encontrado no diagrama de Moody e acordo com o número de Reynolds e o tipo de escoamento.
Para este caso:
f é 0,1 para Reynolds igual a 10²
Por fim, substituindo os valores na equação:
h=0,1.1²/0,1.2.10=0,05