Uma queda de pressão de 500 kPa não deve ser excedida em um tubo de ferro fundido horizontal de 200 m de comprimento e 10 cm de diâmetro. Calcule a vazão máxima se o fluido for:
(b) Glicerina a
(b) Glicerina a
Passo 1
O enunciado pede a vazão máxima
em um tubo horizontal de ferro fundido de comprimento
e diâmetro
, sujeito a uma queda de pressão máxima
, quando o fluido é glicerina a
. Como a viscosidade da glicerina é alta, é provável que o escoamento seja laminar, e podemos usar a lei de Hagen–Poiseuille para tubos cilíndricos.
Passo 2
As propriedades da glicerina pura a
são aproximadamente
(viscosidade dinâmica)
e (densidade).
e
Passo 3
Para escoamento laminar em tubo cilíndrico, a queda de pressão ao longo do comprimento é dada por
e, isolando
, obtemos
Passo 4
Substituindo os valores:
Passo 5
Para verificar se o regime é laminar, calculamos o número de Reynolds:
confirmando escoamento laminar e a validade da fórmula de Hagen–Poiseuille.
Resposta
A vazão máxima é