Exercício resolvido de Mecânica dos Fluidos

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Monitoria – Aula 1 
 
 
1. Responda aos questionamentos abaixo sobre o escoamento abaixo: 
 
a) Classifique o escoamento em laminar ou turbulento em um duto circular de raio de 10,0 mm, 
sabendo que escoa água a 40°C com velocidade de 1,0m/s. 
 
b) Classifique o escoamento em compressível ou incompressível. Caso não seja compressível, qual a 
velocidade mínima para o efeito da compressibilidade ser significação. 
 
c) Qual deve ser a velocidade máxima desse escoamento, para o mesmo ser considerado laminar. 
 
2. Para um escoamento em uma tubulação de diâmetro igual a 0,05m. Determine o comprimento de 
entrada do escoamento para um escoamento laminar com Re igual a 200, 2000 e, para um 
escoamento turbulento com Re igual a 3000. 
 
 
 
3. Determine o valor da perda de carga da figura ao lado, sabendo que a pressão da 
bomba é de 350 Kpa, e o reservatório superior está aberto para atmosfera. O Fluido 
é água a 20°C. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 DATA: ___/___ / 2018 
ALUNO (A): _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 
MATRÍCULA:_____________________ 
Mecânica dos Fluidos 
 
 
 
 
4. Em uma tubulação de 60mm de diâmetro escoa um óleo com massa específica de 815kg/m³ e 
viscosidade de 8,0x10-3 Ns/m². A vazão volumétrica do escoamento é de 0,08 m³/s. 
 
a) Determine o fator de atrito nesse escoamento sabendo que a rugosidade da tubulação é de 0,24 
mm. 
b) Determine o fator de atrito nesse escoamento sabendo que a rugosidade da tubulação é de 0,006 
mm. 
c) Considere a tubulação lisa. 
 
5. No instante inicial, um fluido escoa com velocidade de 5,4 m/s através de uma tubulação de 
50mm de diâmetro. Sabendo-se que a tubulação tem seu diâmetro reduzido no meio do percurso, 
passando a ter um diâmetro de 25mm. Calcule a velocidade final de escoamento do fluido. 
 
6. Um fluido escoa com vazão mássica de 0,5 kg/s através de uma tubulação. Em um determinado 
ponto, o fluido é tem seu fluxo divido em dois caminhos. Em um dos caminhos a vazão é de 0,3 
kg/s. Sabendo que o fluido em escoamento é a água com massa específica de 1000 kg/m³, calcule 
a velocidade do fluido que sai pela terceira saída, sabendo que o diâmetro da tubulação é 20mm. 
 
7. Determine a velocidade do fluido após passar por um bocal de redução de 1” para 1⁄2” de 
diâmetro, uma vez que velocidade inicial no trecho de 1” era de 3,4m/s. 
 
 
 
8. Determine os regimes de escoamento para as seguintes situações de escoamento abaixo: 
 
a) Escoamento de água a 40°C em uma tubulação de 100mm de diâmetro e velocidade e 1,5m/s. 
b) Escoamento de ar padrão a 15°C em uma tubulação de 15mm de diâmetro com vazão 
volumétrica de 0,007 m³/s. 
c) Escoamento de um óleo com viscosidade de 0,02Ns/m², massa específica de 870kg/m³ e 
velocidade do som de 2000m/s, em um duto de 25mm com velocidade de 0,4m/s. 
 
9. Considere um tipo de óleo que apresenta viscosidade dinâmica de 1,5 Ns/m2, escoando entre duas 
placas planas imóveis. Sabendo que o escoamento é viscoso, logo existi uma tensão de 
cisalhamento entre a superfície das placas e o fluido. Determine a tensão de cisalhamento gerada 
na placa superior, sabendo que o perfil de velocidade u(y) é descrito pela seguinte função: 
 
 
Considere a origem do eixo y no centro entre as duas placas. A distância desse centro para 
qualquer uma das placas é 0,05 metros. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Diagramas: