Determinar o tipo de escoamento para as seguintes situações:
Encanamento para uma central hidroelétrica:
e
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Encanamento para uma central hidroelétrica:
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente descobrir qual é o tipo de escoamento num cano de uma usina: diâmetro D = 6,00 m, velocidade V = 4,0 m/s e viscosidade cinemática ν = 10⁻⁶ m²/s.
Conteúdo: Mecânica dos Fluidos – número de Reynolds pra classificar escoamentos.
O que vamos precisar: fórmula do número de Reynolds e os limites para dizer se é laminar, de transição ou turbulento.
Conteúdo: Mecânica dos Fluidos – número de Reynolds pra classificar escoamentos.
O que vamos precisar: fórmula do número de Reynolds e os limites para dizer se é laminar, de transição ou turbulento.
Passo 2
Vamos falar da teoria:
O número de Reynolds (Re) é adimensional e mostra a “competição” entre forças de inércia (que bagunçam o fluxo) e forças viscosas (que acalmam o fluxo).
A fórmula é
O número de Reynolds (Re) é adimensional e mostra a “competição” entre forças de inércia (que bagunçam o fluxo) e forças viscosas (que acalmam o fluxo).
A fórmula é
onde
- V é a velocidade média do fluido,
- D é o diâmetro do tubo,
- ν é a viscosidade cinemática.
Classificação geral:
- Re < 2.300 → escoamento laminar (fluido “liso”),
- 2.300 < Re < 4.000 → transição,
- Re > 4.000 → escoamento turbulento (cheio de redemoinhos).
Passo 3
Agora é só calcular:
Usando V = 4,0 m/s, D = 6,00 m e ν = 1·10⁻⁶ m²/s, temos
Usando V = 4,0 m/s, D = 6,00 m e ν = 1·10⁻⁶ m²/s, temos
Passo 4
Com Re ≃ 2,4×10⁷ (muito maior que 4.000), o escoamento é claramente turbulento.
Resposta
O escoamento é turbulento.