Calcular a queda de pressão em 100 m de tubulação lisa com diâmetro interno de
quando se têm os seguintes escoamentos:
Qual é o regime de escoamento em cada um destes casos?
De mercúrio, a
e sob pressão atmosférica, com a vazáo de 5
.
De mercúrio, a
Passo 1
O enunciado pede a queda de pressão em
,m de tubulação lisa de diâmetro interno
,m quando se escoa mercúrio a
C sob pressão atmosférica com vazão volumétrica
,
/s. Precisamos determinar primeiro o regime de escoamento (Reynolds) e depois usar a equação de Darcy–Weisbach para obter
.
Passo 2
Pegamos as propriedades do mercúrio a
C (tabela):
densidade ,kg/
viscosidade dinâmica ,P
densidade
viscosidade dinâmica
Passo 3
Calculamos a velocidade média
pelo balanço de vazão sobre a área da seção reta:
Substituindo
Passo 4
Calculamos o número de Reynolds
Como
, o escoamento é turbulento.
Passo 5
Para tubulação lisa em regime turbulento, usamos a correlação de Blasius (válida até certa ordem de grandeza de
, mas aqui adota-se para estimativa):
Passo 6
Aplicamos Darcy–Weisbach para queda de pressão:
Calculando os termos:
Resposta
O escoamento é turbulento e a queda de pressão ao longo de
m é aproximadamente
,Pa.