Uma tubulação de 2 cm de raio é usada para transportar água, com viscosidade cinemática de 10^-6 m^2 / s a 25^circ C. Qual é a velocidade média que pode existir na tubulação para a qual é garantido um escoamento laminar?

Passo 1

Beleza, o enunciado fala que temos uma tubulação de água com raio de 2 cm (ou seja, diâmetro de 4 cm) e a viscosidade cinemática da água é ν = 10⁻⁶ m²/s.
Conteúdo da matéria: mecânica dos fluidos, mais especificamente escoamento laminar versus turbulento, usando o número de Reynolds.
O que vamos precisar:
  • Definir o número de Reynolds para fluxo em tubo: é.
  • Saber que o fluxo é considerado laminar quando .
  • Isolar a velocidade média é.

Passo 2

Vamos montar a condição de laminaridade:
Re = Umédia,Dnu < 2000 é
Aqui:
  • é o diâmetro interno do tubo = 2 × raio = 2 × 0,02 m = 0,04 m.
  • .

Passo 3

Isolando Umédia < 2000 ,nuD é na desigualdade:
Umédia < 2000 times 10^-6,m^2/s0,04,m = 2,0times10^-30,04 = 0,05;m/s é
Substituindo os valores:
é

Resposta

A velocidade média máxima para garantir escoamento laminar é 0,05 m/s.

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