Se a velocidade máxima de um escoamento desenvolvido de água (
e
) em um tubo de 2 cm de diâmetro vale
, determine a vazão do escoamento.
Passo 1
O enunciado dá um escoamento de água totalmente desenvolvido em tubo de diâmetro
, com densidade
, viscosidade dinâmica
e velocidade máxima no centro do tubo
.
Conteúdo: mecânica dos fluidos – número de Reynolds, regime de escoamento (laminar ou turbulento), perfil de velocidades e cálculo de vazão via velocidade média.
Conteúdo: mecânica dos fluidos – número de Reynolds, regime de escoamento (laminar ou turbulento), perfil de velocidades e cálculo de vazão via velocidade média.
Passo 2
Calcular o número de Reynolds usando
como escala de velocidade:
Como
, o escoamento é turbulento.
Passo 3
Num escoamento turbulento totalmente desenvolvido em tubo costuma-se usar a lei de potência de
para o perfil de velocidades:
onde
. A velocidade média é dado por
Passo 4
Calcular a velocidade média:
Passo 5
A vazão volumétrica é
Resposta
A vazão volumétrica vale aproximadamente