Determine o fator de atrito no diagrama de Moody para os seguintes valores de Reynolds e rugosidade relativa:
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa encontrar o fator de atrito usando o Diagrama de Moody. Pra isso, vamos usar os valores de Número de Reynolds (Re) que é
e a rugosidade relativa (RR) que é
. O Diagrama de Moody nos ajuda a relacionar esses dois valores para descobrir o fator de atrito em tubos.
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que é o Número de Reynolds (Re). Ele nos indica se o fluxo do fluido no tubo é laminar ou turbulento. A fórmula para calcular o Re é:
Onde:
-
é a densidade do fluido, -
é a velocidade, -
é o diâmetro do tubo, -
é a viscosidade dinâmica.
No nosso caso, já temos o Re calculado:
.
Passo 3
Agora, a rugosidade relativa (RR) é a relação entre a rugosidade da parede do tubo e o diâmetro do tubo. A fórmula é:
Nosso valor de RR é
. Isso significa que a rugosidade do tubo é 0,5% do diâmetro.
Passo 4
Com esses dois valores (Re e RR) em mãos, vamos usar o Diagrama de Moody. Esse diagrama nos permite encontrar o fator de atrito (
) observando onde os valores de Re e RR se encontram no gráfico.
Como você não tem o diagrama físico agora, vamos lembrar que para um Re de
e RR de
, estamos em uma região de fluxo turbulento com rugosidade moderada.
Passo 5
Na região de fluxo turbulento com RR de 0,005 e Re de
, o Diagrama de Moody indica que o fator de atrito (
) está aproximadamente em torno de 0,02.
Resposta
O fator de atrito é aproximadamente
.