Escoamento de fluidos em tubula¸c˜oes: uma introdu¸c˜ao pr´atica com o python

Resumo

O estudo dos fluidos desempenha um papel fundamental em diversas áreas da engenharia, como a civil, mecânica, química e ambiental, sendo indispensável para compreender processos relacionados ao transporte de líquidos e gases em tubulações, canais e sistemas industriais. A análise de escoamentos está presente tanto em aplicações práticas — como no dimensionamento de redes de abastecimento de água, sistemas de ventilação ou no transporte de petróleo e gás — quanto na formação acadêmica, em disciplinas básicas de mecânica dos fluidos e hidráulica. Entretanto, a complexidade dos fenômenos envolvidos frequentemente inviabiliza a obtenção de soluções analíticas, tornando necessária a utilização de métodos numéricos e ferramentas computacionais. Este estudo destaca as vantagens da adoção do uso da programação, em particular em Python, para a realização de cálculos e obtenção de soluções em problemas relativos ao escoamento de fluidos em sistemas de tubulação. Com o intuito de alcançar uma precisão satisfatória, foram desenvolvidos códigos computacionais que englobam um conjunto abrangente de equações aplicáveis a diversas situações relacionadas ao escoamento em sistemas tubulares. Os exemplos computacionais contemplaram o cálculo do número de Reynolds, a análise das perdas de carga associadas ao atrito e a avaliação da distribuição de pressão ao longo do escoamento, entre outros aspectos de relevância técnica, demonstrando a eficácia e versatilidade da metodologia proposta. Além de sua contribuição técnica, o trabalho apresenta também um caráter didático, podendo ser utilizado como material de apoio em disciplinas de fluidos, auxiliando professores e alunos na compreensão de conceitos fundamentais e na aplicação prática de ferramentas computacionais.