Turbulência. Equações do escoamento turbulento. Aula Teórica 17 Turbulência. Equações do escoamento turbulento.
Equação
Dedução da Equação
Equação Tensões de origem viscosa Tensões de origem Turbulenta ou de Reynolds
Significado das Tensões de Reynolds As tensões de Reynolds provêm do termo convectivo (de inércia) e são proporcionais às forças de inércia: Dão origem a mistura porque o termo convectivo representa a divergência do fluxo advectivo: “o que sai menos o que entra”. Sendo a entrada e saída aleatórias, o resultados é a mistura.
Adimensionalização da tensão de corte Representando o coeficiente de atrito em função do Reynolds, em coordenadas logarítmicas obtemos uma recta decrescente enquanto o escoamento é laminar e uma constante em turbulento. Porque é que o coeficiente de atrito tende para uma constante? A constante depende da intensidade de turbulência que é dependente da rugosidade do tubo. Quando o escoamento passa de laminar a turbulento, o coeficiente de atrito aumenta.
Diagrama de Moody
Equação de Colebrook
Problema Considere o escoamento de água, num tubo cilíndrico de aço galvanizado, completamente desenvolvido, de diâmetro 5 cm, com velocidade média de 2 m/s. a) calcule o caudal. b) calcule o Nº de Reynolds e a rugosidade relativa. c) determine o coeficiente de atrito e a perda de pressão num troço de 100 metros de comprimento. e) Qual a energia dissipada por unidade de volume? d) qual a potência que uma bomba deveria fornecer ao fluido? e) qual a potência que o motor deve de fornecer à bomba?
Equação de Bernoulli Generalizada
Equação de uma instalação
Ponto de funcionamento de uma bomba Q H