01 - Escoamento Laminar

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Apresentação
O escoamento laminar ocorre quando o fluido, geralmente com alta viscosidade e sob baixas velocidades, move-se ao longo de trajetórias bem definidas, como lâminas ou camadas, não havendo mistura macroscópica de camadas de fluidos adjacentes. Também é conhecido como escoamento em regime laminar, caracterizado por deslocamentos paralelos. As partículas se movem, ordenadamente, durante o escoamento laminar, com posição relativa a todo instante.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você aprenderá a descrever o escoamento laminar e a explicar o escoamento de Poiseuille. Por fim, você reconhecerá as aplicações de elementos finitos ao escoamento laminar.
Bons estudos.
Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
· Descrever escoamento laminar.
· Compreender o escoamento de Poiseuille.
· Reconhecer aplicações de elementos finitos ao escoamento laminar.
Desafio
Os tipos de escoamento dependem do tipo de fluido em relação ao conjunto de grandezas de velocidade e viscosidade e do local (diâmetro do tubo ou recipiente) por onde o fluxo do fluido estará percorrendo a trajetória.
Observe a situação a seguir.
Agora, imagine que você, como engenheiro, precisará realizar a manutenção e a limpeza desses dutos de exaustão; assim, deverá conhecer o tipo de escoamento e o fluido que passa por ele. Sabendo disso, responda:
a) Qual o tipo de fluido transportado pelos dutos de exaustão? Justifique.
b) Qual seria o tipo de escoamento para esse tipo de fluido e o diâmetro dos dutos? Justifique.
Sua resposta
resposta 
Enviado em: 16/01/2025 20:53
Padrão de resposta esperado
a) Considerando que os fluidos transportados sejam os gases, salienta-se que eles são fluidos compressíveis, pois a densidade muda de acordo com a pressão. Quando o gás entrar no duto de exaustão, ocupará todo o seu volume. A variação de volume também é uma característica dos fluidos compressíveis. Além disso, o fluido compressível é um fluido que possui baixa viscosidade.
b) Caso o número de Reynolds seja menor ou igual a 2.300, o escoamento será laminar; se for maior que 4.000, o escoamento será turbulento. O fluido compressível é um fluido não viscoso, e pelo fato de o tubo ser reto e ter diâmetro constante, poderá ser previsto que o escoamento seja do tipo laminar dentro do tubo.
Infográfico
O escoamento laminar de um fluido se comporta de maneira diferente do escoamento turbulento; ambos são classificados de acordo com o comportamento que o fluxo terá em direção ao caminho que percorrerem as suas partículas, considerando o estado de organização ao escoar. O escoamento laminar é classificado como regular, já o escoamento turbulento costuma ser irregular.
No Infográfico a seguir, você vai entender a diferença entre o escoamento laminar e o escoamento turbulento. Além disso, você verá quando eles ocorrem.
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Na prática
Motores que trabalham com o ciclo Otto possuem válvulas que necessitam de regulagem periódica para o seu devido funcionamento. As válvulas de motor de veículos têm a função de controlar o combustível que entra e sai do motor. A manutenção dos veículos, assim como a regulagem dessas válvulas, devem ser realizadas conforme o manual de fabricação do veículo. Através dele, verifica-se o prazo de manutenção, as medidas de tolerância de regulagem das peças do motor, entre outros.
Veja, em Na Prática, um exemplo de regulagem de válvulas de motor e a sua importância para o bom escoamento do fluido.
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