Defina cada um dos itens abaixo citando exemplos práticos, quando possível:
escoamento laminar e turbulento
escoamento laminar e turbulento
Passo 1
O enunciado pede para definirmos dois regimes de escoamento de fluidos — laminar e turbulento — e citar exemplos práticos quando possível. O conteúdo envolve conceitos de mecânica dos fluidos, em especial o número de Reynolds como parâmetro que separa esses regimes.
Passo 2
Escoamento laminar é aquele em que as partículas de fluido descrevem trajetórias suaves e paralelas, sem mistura transversal entre camadas. Tecnicamente, ocorre para valores baixos do número de Reynolds
onde
é a densidade,
a velocidade característica,
um comprimento típico (por exemplo, diâmetro de um tubo) e
a viscosidade. Em um tubo cilíndrico, costuma-se ter laminar se
. Nesse regime, o perfil de velocidade assume forma parabólica e cada “fatia” de fluido desliza sobre a outra.
Exemplos práticos:
– Fluxo de sangue em capilares (diâmetros muito pequenos e velocidades baixas).
– Escoamento de óleo em microcanais de sistemas de refrigeração.
Exemplos práticos:
– Fluxo de sangue em capilares (diâmetros muito pequenos e velocidades baixas).
– Escoamento de óleo em microcanais de sistemas de refrigeração.
Passo 3
Escoamento turbulento é caracterizado por fortes flutuações de velocidade e pressão, gerando vórtices e mistura intensa entre camadas. Aparece para números de Reynolds altos (em tubos,
), quando as forças inerciais dominam sobre as viscosas. Nesse caso, o perfil de velocidade é mais “achatado” no centro do tubo e ocorre perda de carga maior devido à mistura.
Exemplos práticos:
– Fluxo de água em rios e canais abertos.
– Escoamento ao redor de veículos em alta velocidade (automóveis, aviões).
Exemplos práticos:
– Fluxo de água em rios e canais abertos.
– Escoamento ao redor de veículos em alta velocidade (automóveis, aviões).
Resposta
escoamento laminar: trajetória das partículas paralela e suave, sem mistura entre camadas, ocorre para
; exemplo em capilares sanguíneos e microcanais de óleo.
escoamento turbulento: presença de vórtices e flutuações caóticas, mistura intensa entre camadas, aparece para
; exemplo em rios, escoamento ao redor de carros e aviões.