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Como calcular o Número de Reynolds em Python - Um óleo é bombeado através de uma tubulação de 10 mm de diâmetro a um número de Reynolds de 2100 - Desafio de Programação Resolvido em Python

Quantidade de visualizações: 57 vezes
Pergunta/Tarefa:

1) Um óleo é bombeado através de uma tubulação de 10 mm de diâmetro a um número de Reynolds de 2100. A massa específica do óleo é de 855 kg/m3 e a viscosidade é de 0,021 N.s/m2.

a) Qual é a velocidade na tubulação?
b) É desejável se manter o número de Reynolds de 2100 e a mesma velocidade determinada anteriormente para o escoamento de um outro fluido de massa específica de 925 kg/m3 e viscosidade de 0,015 N.s/m2. Qual deverá ser o novo diâmetro de tubulação utilizado?

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe o Número de Reynolds: 2100
Informe a Massa Específica do fluido (kg/m3): 855
Informe a Viscosidade Dinâmica do fluido (N.s/m2): 0.021
Informe o Diâmetro da Tubulação (mm): 10

A velocidade de escoamento do fluido é: 5.157894736842105 m/s

Informe a nova massa (kg/m3): 925
Informe a nova viscosidade (N.s/m2): 0.015

O novo diâmetro em metros é: 0.006602316602316602 m
O novo diâmetro em milímetros é: 6.602316602316602 mm
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:

# vamos importar a biblioteca Math
import math

# método principal
def main():
  # vamos ler o número de Reynolds para o escoamento
  numero_reynolds = float(input("Informe o Número de Reynolds: "))

  # vamos ler a massa específica do fluido
  massa_especifica = float(input("Informe a Massa Específica (kg/m3): "))

  # vamos ler a viscosidade dinâmica do fluido
  viscosidade_dinamica = float(input("Informe a Viscosidade (N.s/m2): "))

  # vamos ler o diâmetro da tubulação
  diametro = float(input("Informe o Diâmetro (mm): "))

  # o primeiro passo é calcular a área da seção transversal da tubulação
  # a) convertemos milímetros para metros
  diametro = diametro / 1000.0
  # b) calculamos a área em metros quadrados
  area = (math.pi * math.pow(diametro, 2) / 4)  
  
  # e finalmente calculamos a velocidade
  velocidade = ((viscosidade_dinamica * numero_reynolds)
    / (massa_especifica * diametro))

  # mostramos os resultados
  print("\nA velocidade de escoamento do fluido é: {0} m/s".format(velocidade))


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