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Como calcular o Número de Reynolds em Python - Leite integral a 293 K, massa específica de 1030 kg/m3 e viscosidade de 2,12.10-3 N.s/m2 está escoando a uma razão - Lista de Exercícios Resolvidos de Python

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Pergunta/Tarefa:

O Número de Reynolds é uma quantidade adimensional usada na mecânica dos fluidos para prever padrões de fluxo em diferentes situações de escoamento de fluidos. É definido como a razão entre forças inerciais e forças viscosas dentro de um fluido.

1) Leite integral a 293 K, massa específica de 1030 kg/m³ e viscosidade de 2,12.10^-3 N.s/m² está escoando a uma razão de 0,605 kg/s em uma tubulação de 63,5 mm de diâmetro.

a) Calcule o número de Reynolds. O escoamento é laminar ou turbulento?
b) Calcule a vazão em m³/s para um número de Reynolds de 2100 e a velocidade em m/s.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe a Massa Específica do fluido (kg/m3): 1030
Informe a Viscosidade Dinâmica do fluido (N.s/m2): 2.12e-3
Informe a Vazão Mássica (kg/s): 0.605
Informe o Diâmetro da Tubulação (mm): 63.5

A área da tubulação é: 0.003166921744359361 m2
A vazão volumétrica do fluido é: 0.000587378640776699 m3/s
A velocidade de escoamento do fluido é: 0.18547305181218499 m/s
O Número de Reynolds é: 5722.106110271679

Informe o novo Número de Reynolds: 2100
A nova velocidade de escoamento do fluido é: 0.06806819050531304 m/s
A nova vazão volumétrica do fluido é: 0.0002155666326104713 m3/s

Resposta/Solução:

O primeiro passo para a resolução deste exercício é nos lembrarmos da Fórmula do Número de Reynolds:

\[R_e = \frac{\rho \cdot v \cdot D}{\mu} \] Onde:

ρ é a massa específica do fluido medida em kg/m³;

v = velocidade média do fluido em m/s;

D = diâmetro para o fluxo do tubo em metros (m);

μ é a viscosidade dinâmica do fluido em N.s/m².

Obs.: No código eu mostro como fazer as conversões de unidades necessárias.

Veja a resolução completa para o exercício em Python, comentada linha a linha:

Este trecho de código ou resolução de exercício faz parte do Super Pack 12.000 Dicas e Truques de Programação e 1.500 Exercícios Resolvidos em Java, Python, VisuAlg, Portugol, Delphi, C#, C, C++, VB.NET, Golang, Pascal, Ruby, PHP, e várias outras linguagens.

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O primeiro Número de Reynolds, ou seja, 5722.1061, caracteriza o escoamento como turbulento, pois é maior que 2400. Já o Número de Reynolds 2100 caracteriza o escoamento como escoamento de transição (saindo do escoamento laminar e indo para o escoamento turbulento), já que é maior que 2000 e menor que 2400.

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