Uma tubulação de 2 cm de raio é usada para transportar água, com viscosidade cinemática de
a
. 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:
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:
. - Saber que o fluxo é considerado laminar quando
. - Isolar a velocidade média
.
Passo 2
Vamos montar a condição de laminaridade:
Aqui:
-
é o diâmetro interno do tubo = 2 × raio = 2 × 0,02 m = 0,04 m. -
.
Passo 3
Isolando
na desigualdade:
Substituindo os valores:
Resposta
A velocidade média máxima para garantir escoamento laminar é 0,05 m/s.