Um óleo (densidade 0,88 ) escoa por um tubo horizontal de 1000 ft de comprimento e 4 in de diâmetro interno. A queda de pressão, nesta distância, é de
. O óleo escoa à vazão de
. Estimar a viscosidade do óleo, em centipoises.
Passo 1
O enunciado dá um óleo de gravidade específica
escoando em tubo horizontal de comprimento
ft e diâmetro interno
in. A queda de pressão ao longo do tubo é
lbf/in
e a vazão volumétrica é
ft
/s. Queremos estimar a viscosidade dinâmica
do óleo em centipoises (cP). Vamos usar:
. Conversão de unidades (diâmetro, pressão).
. Equação de Darcy–Weisbach para perda de carga:
Passo 2
Convertemos
para pés e calculamos a velocidade média
:
Passo 3
Convertendo
para lbf/ft
e calculando o fator de atrito
. A massa específica do óleo é
A perda de carga é
Logo,
Passo 4
Assumimos regime laminar e usamos
para obter
confirmando a hipótese de laminaridade. Em seguida,
Passo 5
Convertendo
para P
e depois para cP:
Resposta
A viscosidade dinâmica do óleo é aproximadamente
cP.