Ar em 100∘ C entra em um duto de 125 mm de diâmetro. Encontre a taxa de fluxo de volume na qual o fluxo se torna turbulento. A esta taxa de fluxo, estime o comprimento de entrada necessário para estabelecer o fluxo totalmente desenvolvido

Passo 1

Dados: Ducto de entrada do ar

Encontrar: Taxa de fluxo para turbulência; Comprimento de entrada

As equações básicas são:

R e = V ⋅ D ν R e crit  = 2300 Q = π 4 D 2 ⋅ V

Os dados forbecidos são:

D = 125 m m dados da tabela A.10 ν = 2.29 × 10 - 5 , m 2 s

L laminar  = 0.06 R e crit  D                ou, para turbulento,  L tuab  = 25 D  para  40 D

Passo 2

Portanto

R e c r i t = Q π 4 ⋅ D 2 ⋅ D ν  ou Q =  Re crit  π - ν ⋅ D 4 Q = 5.171 × 10 - 3 m 3 s

Passo 3

Para o fluxo laminar:

L laminar  = 0.06 ⋅ R e crit  D L laminar  = 17.3 m

Para fluxo turbulento:

L m i n = 25 ⋅ D L m i n = 3.13 m L m a x = 40 ⋅ D L m a x = 5.00 m

Resposta

L m i n = 25 ⋅ D

L m a x = 5.00 m