Se o experimento de Reynolds fosse feito em um tubo de 38 mm de diâmetro interno, qual seria a velocidade de escoamento na transição?

Passo 1

Saaaalve, tranquilo? Vamos lá resolver mais uma questão juntos?! 😊

Converter as unidades de diâmetro hidráulico do tubo

D = 38   mm 1   m 1000   mm = 0,038   m

Na transição, temos o número de Reynolds, Re = 2300

Considere a expressão para o número de Reynolds.

Re = ρ v D μ … …  (1) 

Aqui, ρ é a densidade do fluido, μ é a viscosidade do fluido, D é o diâmetro do tubo e v é a viscosidade do fluxo.

Passo 2

Considere a relação para a viscosidade cinemática ( ν ).

ν = μ ρ

Aqui, ρ é a densidade do fluido e μ é a viscosidade do fluido

Substituindo a viscosidade cinemática na equação (1)

Portanto, o número de Reynolds pode ser escrito como,

Re = v D v … … 2

Passo 3

Considere a viscosidade cinemática da água na temperatura de referência de 293   k do Apêndice 1, “propriedades físicas de gases e líquidos”, do livro texto.

v = 0,995 × 10 - 6   m 2 / s

Calcule a velocidade do fluxo substituindo 0,995 × 10 - 6 m 2 / s por v , 0,038   m por D e 2300 para Re na equação (2).

Re = v D v

2300 = v × 0,038 0,995 × 10 - 6

v = 2300 × 0,995 × 10 - 6 0,038

= 2288,5 × 10 - 6 0,038

= 0,060 m / s 100 cm 1 m

= 6.02 cm / s

Portanto, a transição ocorrerá quando a velocidade do fluxo for 6,02   cm / s .

Resposta

6,02   cm / s