Um dado fluido é bombeado por meio de uma tubulação de 15 mm d...

Um dado fluido é bombeado por meio de uma tubulação de 15 mm de diâmetro a um número de Reynolds de 2.250. A massa específica desse fluido é de 775 kg/m3 e a viscosidade é de 0,03 Pa. s. Conceitue de forma breve sobre número de Reynolds e Determine a velocidade na tubulação. Após calcule o diâmetro para um outro fluido de massa específica de 832 kg/m3 e viscosidade de 0,025 Pa. s, considerando o mesmo número de Reynolds e velocidade que fluido anterior.

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Juhbs

Respostas:

5,81 m/s12 mm

Explicação:

Essa questão é sobre mecânica de fluidos.

Fluidos são os líquidos e gases, mas aqui estamos mais interessados nos líquidos.

Quando estamos estudando sobre encanamentos, válvulas e tubulações é importante sabermos como se dará o escoamento do fluido em questão.

O número de Reynolds permite identificar e classificar os dois tipos de escoamento existentes:

escoamento laminar: quando as camadas de fluido tem um fluxo constante e organizado;escoamento turbulento: as camadas de fluido ficam desorganizadas, não permitindo uma análise clara do movimento.

Um exemplo interessante que mostra esses dois tipos de escoamento é a fumaça de um cigarro (figura 1 abaixo). Observe que o escoamento começa laminar, organizado e, num certo ponto, torna-se turbulento, bagunçado.

Para calcular o número de Reynolds, usamos a fórmula abaixo:

oxed{mathsf{R_e=dfrac{ho cdot vcdot d}{mu}}}

onde:

ρ = massa específica;

v = velocidade do fluido;

d = diâmetro do tubo;

μ = viscosidade dinâmica do fluido.

O número de Reynolds não tem unidade, é adimensional.

Pela fórmula acima, vemos que o escoamento do fluido depende da geometria do tubo e das características do fluido, como sua densidade e sua viscosidade, e não somente da sua velocidade.

Assim, os escoamentos são classificados da seguinte forma:

mathsf{R_e => escoamento laminar;mathsf{R_e2300} => escoamento turbulento;mathsf{R_e_c = 2300} => número de Reynolds crítico (valor de transição entre os tipos de escoamento)

Sem mais delongas vamos a solução!

* Solução:Calculo da velocidade do fluido:

Dados:

ρ = 775 kg/m³

d = 15 mm = 15 . 10⁻³ m

μ = 0,03 Pa.s = 3 . 10⁻² Pa.s

Re = 2250

Substituindo na fórmula:

mathsf{R_e=dfrac{ho cdot vcdot d}{mu}}\mathsf{2250=dfrac{775cdot vcdot (15cdot10^{-3})}{3cdot 10^{-2}}}\mathsf{387,5cdot v=2250}\	herefore oxed{mathsf{v=5,81,m/s}}

Cálculo do diâmetro do tubo:

Dados:

ρ =832 kg/m³

v = 5,81 m/s

μ = 0,025 Pa.s = 2,5 . 10⁻² Pa.s

Re = 2250

Substituindo na fórmula:

mathsf{R_e=dfrac{ho cdot vcdot d}{mu}}\mathsf{2250=dfrac{832cdot(5,81)cdot d}{2,5cdot10^{-2}}}\mathsf{(193356,8)cdot d=2250}\mathsf{d=0,012,m}ightarrow ,,	hereforeoxed{mathsf{d=12,mm}}

Continue aprendendo com o link abaixo:

Escoamentos laminar e turbulento - O número de Reynolds

Bons estudos!

Equipe/p>
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