4.79 Um fluido incompressivel escoa em regime permanente na regiāo de entrada de um tubo circular de raio
. A vazão é
. Encontre a velocidade uniforme
na entrada. A distribuição de velocidades em uma seção a jusante é
Passo 1
O enunciado descreve um escoamento incompressível, permanente, num tubo circular de raio
. A vazão volumétrica é
. Pede-se a velocidade uniforme
na entrada. O conteúdo usado será a equação da continuidade (conservação de massa) para escoamento incompressível, que em regime permanente dá
onde
é a área da seção reta do tubo.
Passo 2
Calculamos a área da seção reta do tubo, que é um círculo de raio
:
Passo 3
Substituímos
em
:
Passo 4
Usamos a equação da continuidade
para isolar
:
Resposta
A velocidade uniforme na entrada é