Determinar o tipo de escoamento para as seguintes situações:
Tubulação de uma bomba hidráulica: D=0,10 m, V=1,0 m / s e v=10^-6 m^2 / s;

Passo 1

Beleza, a questão pede para a gente descobrir se o escoamento dentro de uma tubulação é laminar, de transição ou turbulento. Isso é conteúdo de Mecânica dos Fluidos: a gente vai usar o número de Reynolds, que compara as forças de inércia (que “empurram” o fluido) com as forças viscosas (que “atrapalham” o fluxo). Para resolver, precisamos da fórmula do número de Reynolds e dos limites típicos:
  • Re < 2000: laminar
  • 2000 < Re < 4000: transição
  • Re > 4000: turbulento

Passo 2

O número de Reynolds é definido como
Re ;=;V,Dnu
onde
  • V é a velocidade média do fluido na tubulação,
  • D é o diâmetro interno da tubulação,
  • nu é a viscosidade cinemática do fluido.
Na prática, Reynolds nos diz se o escoamento tem mais “inércia” (escolante caótico) ou mais “viscosidade” (escolante suave).

Passo 3

Agora é só meter os valores que o enunciado deu:
  • V = 1,0 m/s
  • D = 0,10 m
  • nu = 10^-6 m^2/s
Substituindo em
Re = 1,0 times 0,1010^-6 = 0,1010^-6 = 0,10 times 10^6 = 1times 10^5,

Passo 4

Com Re = 1times10^5, comparamos com os limites:
  • 1×10⁵ é bem maior que 4000,
    logo está no regime turbulento.

Resposta

O escoamento na tubulação é turbulento.

Exercícios relacionados