Um tubo liso horizontal de 4 cm de diâmetro transporta
de água a
. Usando um perfil exponencial determine a Tensão de cisalhamento na parede.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz: “Um tubo liso horizontal de diâmetro 4 cm transporta 0,004 m³/s de água a 20 °C. Usando um perfil exponencial determine a tensão de cisalhamento na parede.”
Conteúdo: escoamento totalmente desenvolvido e turbulento em tubo liso, cálculo de vazão, velocidade média, número de Reynolds e fator de atrito (que na prática a gente obtém por uma correlação tipo Blasius, que vem de um perfil aproximado “exponencial”). Vamos precisar de:
Conteúdo: escoamento totalmente desenvolvido e turbulento em tubo liso, cálculo de vazão, velocidade média, número de Reynolds e fator de atrito (que na prática a gente obtém por uma correlação tipo Blasius, que vem de um perfil aproximado “exponencial”). Vamos precisar de:
- Diâmetro
, vazão , densidade e viscosidade da água a 20 °C ( ), e a correlação de Blasius .
Passo 2
Calcular a área da seção e a velocidade média:
A seção:
A seção:
Então
Passo 3
Número de Reynolds:
ou seja, turbulento.
Passo 4
Agora, pelo “perfil exponencial” a gente usa de forma prática a correlação de Blasius (válida para tubo liso e
)
Passo 5
Tensão de cisalhamento na parede:
Tomando
:
Resposta
A tensão de cisalhamento na parede é aproximadamente