O número de Reynolds Re é um grupo adimensional que caracteriza a intensidade do escoamento. Com valores altos de Re, um escoamento é dito turbulento; com valores pequenos de Re, ele é dito laminar. Para escoamento em tubulações,
, onde
é o diâmetro da tubulação e
é a viscosidade dinâmica.
Se
e
estāo com valores fixos, qual é o efeito sobre o Re de se aumentar o valor da vazāo mássica
?
Se
Passo 1
O enunciado define o número de Reynolds para escoamento em tubulação como
onde
e
são constantes. Queremos saber como
varia se aumentamos a vazão mássica
. O conteúdo envolvido é mecânica dos fluidos (escoamento em duto) e relacionamentos entre vazão mássica, velocidade média e número de Reynolds.
Passo 2
A vazão mássica para escoamento incompressível é dada por
onde
é a área da seção transversal da tubulação. Para um diâmetro
,
Passo 3
Isolando a velocidade média
em função de
, temos
Passo 4
Substituindo essa expressão de
em
, obtemos
Portanto,
Passo 5
Como
fica diretamente proporcional à vazão mássica
, aumentar
faz com que
também aumente, tornando o escoamento mais propenso à turbulência.
Resposta
Aumentar a vazão mássica
faz o número de Reynolds aumentar de forma proporcional a
, intensificando o caráter turbulento do escoamento.