Os Fenômenos de Transporte

Atividade avaliativa 5

Questão 1: O número de Reynolds é um número adimensional definido pelo produto de uma velocidade característica, v, por um comprimento característico (L), e dividido pela viscosidade cinemática (propriedade termodinâmica do fluido). Estime o número de Reynolds para as situações:

1. Tubarão nadando a toda velocidade;
2. Jato em velocidade de cruzeiro;
3. Inseto voando
4. Pessoa caminhando

Considere que a viscosidade cinemática do ar vale 10-5 m2/s e a da água

10-6m2/s

Questão 2: A queda de pressão do escoamento interno em um duto cilíndrico pode ser descrita em função das variáveis a seguir:

[pic 1]

Onde

• : queda de pressão[pic 2]
•  : massa especifica[pic 3]
• : viscosidade dinâmica[pic 4]
• : diâmetro[pic 5]
• Comprimento da tubulação[pic 6]
• : rugosidade da parede interna[pic 7]

Determine os números adimensionais que podem ser utilizados na análise do fenômeno.

Questão 3: O aumento de pressão no escoamento provocado por uma bomba pode ser expresso por:

[pic 8]

Onde D é o diâmetro do rotor da bomba,  é a massa específica do fluido,  é a velocidade angular do rotor, e  é a vazão do escoamento. Determine o conjunto adequado de números adimensionais que descrevem este problema.[pic 9][pic 10][pic 11]

Questão 4: Um agitador é usado para misturar produtos químicos em um tanque grande. A potência de eixo  fornecida às lâminas do agitador é uma função do diâmetro do agitador D, da densidade do líquido , dá viscosidade do líquido , e da velocidade angular  das lâminas do agitador. Determine o conjunto adequado de números adimensionais que descrevem este problema.[pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]

Questão 5: A vazão em volume de óleo a 15,6 0C num oleoduto (diâmetro igual a 914 mm) é igual a 0,40 m3/s. O diâmetro do tubo de um modelo deste oleoduto é 76,2 mm e os experimentos devem ser realizados com água a 15,6 0C. Qual deve ser a velocidade média no escoamento de água no modelo para que o número de Reynolds no modelo seja igual aquele no protótipo?

Questão 6: Um modelo é utilizado para estudar o escoamento de água numa válvula que apresenta seção de alimentação com diâmetro igual a 610 mm (protótipo). O diâmetro de alimentação do modelo é 76,2 mm. A vazão na válvula do protótipo é de 0,85 m3/s e o fluido utilizado no modelo e no protótipo é água. Existe semelhança física entre o modelo e o protótipo. Determine a vazão de água no modelo.

Nota: se forem necessários dados adicionais considere os dados disponíveis na literatura.