Calcule o comprimento da entrada laminar em um tubo de 4 cm de diâmetro se
de água escoam a:
Passo 1
O enunciado pede o comprimento da região de entrada laminar em um tubo circular de diâmetro
,cm, por onde escoa um caudal de água
,
/s à temperatura de
,°C. Para resolver, vamos calcular a velocidade média, o número de Reynolds e verificar o regime de escoamento. Se fosse laminar, usaríamos a fórmula
Passo 2
A área da seção transversal do tubo é
Logo a velocidade média é
Passo 3
A kinemática da água a
,°C é aproximadamente
,
/s. Assim o número de Reynolds é
Passo 4
Como
, o escoamento já está em regime turbulento bem antes de se desenvolver totalmente. Logo não há região de entrada que seja laminar.
Para ilustrar, se insistíssemos em usar a fórmula de entrada laminar
Para ilustrar, se insistíssemos em usar a fórmula de entrada laminar
teríamos
o que é muito maior do que qualquer tubo prático e contradiz o fato de o escoamento já ser turbulento.
Passo 5
Portanto, para as condições dadas, não existe região de entrada laminar: o escoamento transita para turbulento antes de se estabilizar em perfil plenamente laminar.
Resposta
O escoamento ocorre em regime turbulento
, de modo que não existe comprimento de entrada laminar aplicável.