A água escoa a
em u tubo com diâmetro
. Determine o tempo máximo para encher o mesmo como se o escoamento for turbulento. Refaça os cálculos para as temperaturas de;
).
Passo 1
O problema pede o tempo máximo de enchimento de um tubo (volume interno) de diâmetro
de forma que o escoamento permaneça turbulento. Para isso usaremos o critério de Reynolds e a relação entre vazão e tempo de enchimento.
Passo 2
O número de Reynolds é
onde
é a velocidade média,
o diâmetro do tubo e
a viscosidade cinemática do fluido. Para escoamento turbulento precisamos de
logo, a velocidade mínima que mantém a turbulência é
Passo 3
Calculamos a viscosidade cinemática
em cada temperatura:
Para
:
Para
:
Passo 4
Agora a velocidade limite em cada caso:
Para
:
Para
:
Passo 5
O tempo para encher um tubo de comprimento
com velocidade média
é
Assim, o tempo máximo de enchimento (com escoamento ainda turbulento) é
Tomando
como base:
Para
:
Para
:
Resposta
Para manter o escoamento turbulento (Re
) e encher 1 m de tubo de diâmetro 19 mm temos:
,s
,s