Mecânica dos fluidos/Exercícios resolvidos/E6

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Enunciado

Deduzir a fórmula para a tensão cisalhante τrz no escoamento laminar de um líquido Newtoniano em um tubo cilíndrico horizontal de diâmetro D.

Solução

Aqui, será preciso novamente empregar as equações em coordenadas cilíndricas. Do exercício anterior, sabemos que


μ0r∂∂r(r∂vz∂r)=∂p∂z


Mas


τrz=μ0∂vz∂r


Assim


∂∂r(rτrz)=r∂p∂z⇒rτrz=r22(∂p∂z)+k1


τrz=r2(∂p∂z)+k1r


Como a tensão não pode ser infinita no centro do duto (r = 0), k1 = 0. Assim,


τrz=r2(∂p∂z)


Predefinição:AutoCat