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Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é liminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulação com diâmetro de 40 mm - Exercícios Resolvidos de Python

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Pergunta/Tarefa:

Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é liminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulação com diâmetro de 40 mm escoa água com uma velocidade de 0,05 m/s.

Considerar o valor de 1000 kg/m3 para a massa específica da água e o valor de 0,001003 N.s/m3 para a viscosidade dinâmica.

Sua saída deverá ser parecida com:

Informe o diâmetro da tubulação (mm): 40
Informe a velocidade do escoamento (m/s): 0.05
Informe a massa específica da água (kg/m3): 1000
Informe a viscosidade dinâmica da água (N.s/m2): 0.001003

O Número de Reynolds é: 1994.01795
O fluxo é considerado regime laminar
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.

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

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----------------------------------------------------------------------

# método principal
def main():
  # vamos ler o diâmetro da tubulação
  diametro = float(input("Informe o diâmetro da tubulação (mm): "))
  # vamos converter o diâmetro de milímetros para metros
  diametro = diametro / 1000.0

  # vamos ler a velocidade do escomento
  velocidade = float(input("Informe a velocidade do escoamento (m/s): "))

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

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

  # finalmente calculamos o número de Reynolds
  reynolds = (massa_esp * velocidade * diametro) / viscosidade

  # e mostramos os resultados
  print("\nO Número de Reynolds é: {0}".format(round(reynolds, 5)))
  
  # vamos mostrar o regime do escoamento
  if (reynolds <= 2300):
    print("O fluxo é considerado regime laminar")
  elif ((reynolds > 2300) and (reynolds <= 4000)):
    print("O fluxo é considerado transiente ou de transição")
  else:
    print("O fluxo é considerado regime turbulento")

if __name__ == "__main__":
  main()


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