Determine a maior velocidade para que o escoamento em uma tubulação de 200 mm de diâmetro permaneça laminar. Considere um fluido com viscosidade cinemática de
.
Passo 1
Beleza, o enunciado pede pra gente descobrir qual a velocidade máxima num cano de diâmetro 200 mm pra o escoamento continuar laminar. Isso é conteúdo de mecânica dos fluidos, mais especificamente número de Reynolds. Pra resolver, a gente vai precisar:
- Saber o que é fluxo laminar versus turbulento (Reynolds crítico);
- Usar a fórmula do número de Reynolds
ondeé a velocidade média, é o diâmetro interno do tubo e é a viscosidade cinemática.
Passo 2
Na teoria de escoamentos em tubos, o fluxo é considerado laminar se
Ou seja, a gente vai impor
como condição de limite entre laminar e turbulento.
Passo 3
Agora a gente isola a velocidade
na expressão:
Substituindo
,
e
, fica
Passo 4
Basta calcular:
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Resposta
A maior velocidade para manter o escoamento laminar é aproximadamente