1. Calcular o número de Reynolds e classificar o sistema, para isso considerar a velocidade cinemática 0,924 \times 10^{-6} \mathrm{~m}^{2} / \mathrm{s}.
Dados Gerais
Vazão Medida
Rotâmetro
15001 / \mathrm{h}
Temperatura da água
\mathbf{2 3 . 1}^{\circ} c
Pressão atmosférica
680 mm de Hg
Tubulação de PVC
Pressão P1 Pressão P2
\varnothing Interno da
tubulação
Comprimento da
tubulação
1.78 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2} 1.74 \mathrm{kgf} / \mathrm{cm}^{2} 19 mm 1.70 m

Passo 1

O enunciado fornece uma vazão medida em rotâmetro, a temperatura da água, a tensão atmosférica e os diâmetros internos e comprimento de um trecho de tubulação de PVC. Pede-se o número de Reynolds e a classificação do regime de escoamento. Para isso, usaremos a definição
\mathrm{Re} = \frac{v\,D}{\nu},
onde v é a velocidade média do fluido, D o diâmetro interno da tubulação e \nu a viscosidade cinemática (dada como 0,924\times10^{-6}\,\mathrm{m^2/s}). As pressões em P1 e P2 não entram no cálculo de Reynolds.

Passo 2

Converter a vazão de 1500,L/h para \mathrm{m^3/s}.
Primeiro, 1500,L/h =\tfrac{1500}{1000}, m^{3}/h =1,5, m^{3}/h. Em seguida,
Q = \frac{1,5}{3600}\,\mathrm{m^3/s} \approx 4,17\times10^{-4}\,\mathrm{m^3/s}.

Passo 3

Calcular a área da seção interna e a velocidade média v.
O diâmetro interno é D=19,mm =0,019,m, então
A = \frac{\pi D^2}{4} = \frac{\pi(0,019)^2}{4} \approx 2,83\times10^{-4}\,\mathrm{m^2}.
A velocidade média do fluido é
v = \frac{Q}{A} = \frac{4,17\times10^{-4}}{2,83\times10^{-4}} \approx 1,47\,\mathrm{m/s}.

Passo 4

Calcular o número de Reynolds usando \nu=0,924\times10^{-6}\,\mathrm{m^2/s}.
\mathrm{Re} = \frac{v\,D}{\nu} = \frac{1,47\cdot0,019}{0,924\times10^{-6}} \approx \frac{0,02793}{9,24\times10^{-7}} \approx 3,02\times10^{4}.

Passo 5

Classificar o regime de escoamento:
  • Se \mathrm{Re}<2300, laminar.
  • Se 2300\le\mathrm{Re}\le4000, de transição.
  • Se \mathrm{Re}>4000, turbulento.
    Aqui \mathrm{Re}\approx3,02\times10^{4}>4000, logo o escoamento é turbulento.

Resposta

\mathrm{Re}\approx3,0\times10^{4}, regime turbulento.

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