Enunciado

Um tubo capilar de pequeno diâmetro feito de alumínio trefilado é usado no lugar de uma válvula de expansão em um refrigerador doméstico. O diâmetro interno é 0,5 mm. Calcule a rugosidade relativa correspondente. Comente se esse tubo deve ou não ser considerado como “liso” com respeito ao escoamento do fluido.

Passo 1

Neste problema é pedido a rugosidade relativa de um tubo, para isso será utilizada a definição de rugosidade relativa e / D , ou seja, a relação entre a rugosidade do tubo e seu diâmetro fornece a rugosidade relativa.

Sabendo que:

- D = 0,5   m m ;

- e = 0,0015 (valor para metal trefilado, conforme Tabela 8.1).

Passo 2

Calculando a rugosidade relativa:

e D = 0,0015 0,5

Note que D e e devem estar em milímetros:

e D = 0,003

Passo 3

A partir do valor de rugosidade relativa e utilizando o Diagrama de Moody (Fig. 8.13) pode-se afirmar que:

- Sendo escoamento turbulento e com rugosidade relativa de 0,003 pode-se afirmar tratar de tubo liso, conforme Figura abaixo.

- Sendo escoamento laminar ( R e < 2300 ), a rugosidade relativa não tem efeito sobre o escoamento (o número de Reynolds deve ser avaliado nesse caso).

Resposta

e D = 0,003

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