Caracterize o regime de escoamento numa canalização com 10" de diâmetro que transporta 360.000 L / h de água à 20^circ C. Considere a viscosidade cinemática, à referida temperatura, 10^-6 m^2 / s.

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que o exercício pede:
– Temos uma tubulação de 10″ (polegadas) de diâmetro levando 360 000 L/h de água a 20 °C.
– Queremos identificar se o escoamento é laminar, de transição ou turbulento.
Conteúdo: número de Reynolds em escoamento interno.
O que vamos precisar:
  1. Converter 10″ em metros.
  2. Converter 360 000 L/h em m³/s.
  3. Calcular a velocidade média usando a vazão e a área da seção .
  4. Calcular o número de Reynolds sabendo que .
  5. Comparar com os valores limites (laminar: ; transição: ; turbulento: ).

Passo 2

Converter unidades e achar a área da seção:
– Diâmetro Q = 3603600,m^3/s = 0,1,m^3/s .
– Vazão A = pi D^24 = pi,(0,254)^24 approx 0,0507,m^2 .
Em segundos:
– Área da seção circular:

Passo 3

Calcular a velocidade média V = QA = 0,10,0507 approx 1,97,m/s :

Passo 4

Calcular o número de Reynolds:
Re = V,Dnu = 1,97 times 0,25410^-6 approx 0,50010^-6 = 5,0 times 10^5

Passo 5

Comparando com os limites clássicos:
– Laminar se .
– Transição se .
– Turbulento se .
Aqui , bem acima de 4000, então é turbulento.

Resposta

O escoamento nessa tubulação é turbulento (Re ≈ ).

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