Diferencie escoamento laminar de turbulento. Quais propriedades impactam esses escoamentos?

Passo 1

O enunciado pede para diferenciar escoamento laminar e escoamento turbulento e identificar quais propriedades do fluido e do escoamento influenciam essa classificação. O conteúdo da matéria é mecânica dos fluidos, em especial o conceito de número de Reynolds e os regimes de escoamento.

Passo 2

Escoamento laminar é caracterizado por trajetórias de partículas fluindo em camadas paralelas sem misturar-se umas com as outras. Em escoamento laminar, as perturbações se dissipam pela viscosidade do fluido, mantendo o movimento ordenado.

Passo 3

Escoamento turbulento apresenta movimentos caóticos e aleatórios, com redemoinhos de várias escalas que promovem intensa mistura e transporte de momento e massa. Nesse regime, as perturbações crescem em vez de se amortecer, dominando o comportamento do fluido.

Passo 4

A principal propriedade que determina o regime de escoamento é o número de Reynolds, definido por
Re = rho,V,Lmu,
onde rho é a densidade do fluido, V a velocidade média, L um comprimento característico (como diâmetro de tubo) e mu a viscosidade dinâmica. Para escoamento em dutos cilíndricos, costuma-se ter:
Re <=sssim 2300 (laminar), Re >rsim 4000 (turbu<=nto)
Além de rho, V, L e mu, influenciam também a rugosidade da parede do conduto e as condições de contorno (por exemplo, entrada de fluxo e perturbações iniciais).

Resposta

Escoamento laminar: camadas de fluido deslizam paralelas, sem mistura, predominando efeitos viscosos; ocorre para Re baixo.
Escoamento turbulento: movimento desordenado com vórtices e forte mistura, predominando inércia; ocorre para Re alto.
Propriedades que impactam: densidade rho, viscosidade dinâmica mu, velocidade média V, comprimento característico L (e a rugosidade das paredes).

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