Enunciado

Como o escoamento turbulento difere do escoamento laminar? Para qual escoamento o coeficiente de transferência de calor é mais elevado?

Passo 1

Para diferenciar os dois tipos de escoamento vamos utilizar as duas figuras a seguir:

Imagine que um fluido está escoando em um tubo. Em determinado momento adicionamos uma pequena quantidade de corante na alimentação da tubulação. Como resultado obtivemos as duas imagens.

A primeira figura representa um regime de escoamento laminar. Neste tipo de escoamento vemos que o corante escoou de maneira ordenada, em apenas uma direção. Em regime laminar é como se o fluido escoasse em camadas bem definidas, de forma suave e ordenada, sem flutuações de velocidade.

Na segunda figura temos um exemplo de escoamento turbulento. Neste regime podemos ver que o corante escoa de forma desordenada, em mais de uma direção. No escoamento turbulento portanto, o fluido não escoa na forma de camadas, e sim de uma maneira mais caótica e desordenada, com variações de velocidade em várias direções.

Passo 2

Como podemos compreender no escoamento laminar cada camada de fluido só está em contato com a camada acima e a camada abaixo desta. Desta forma, a transferência de calor ocorre apenas de camada a camada.

No regime turbulento por sua vez, ocorre movimento desordenado das moléculas de fluido, o que implica em intensa mistura das correntes de escoamento. Assim, espera-se que neste tipo de escoamento haja maior contato entre as moléculas da tubulação. Devido a isto, espera-se que a transferência de calor seja facilitada no regime turbulento.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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