EXPERIMENTO DIDÁTICO DE REYNOLDS E CONCEITOS BÁSICOS EM MECÂNICA DOS FLUIDOS
Por: Ivanei Augusto • 24/3/2022 • Pesquisas Acadêmicas • 426 Palavras (2 Páginas) • 210 Visualizações
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Para facilitar os cálculos posteriores, algumas propriedades do fluido trabalhado (água) foram calculadas ou fornecidas. Através de equações termodinâmicas, a viscosidade (µ) e a massa específica (ρ) do fluido envolvido foram determinadas em função da temperatura (T) medida da água, bem como o diâmetro (D) do tubo com uma régua.
- Equação da viscosidade do fluido em função da sua temperatura:
1,78.10−3
µ =[pic 1]
1 + 0,0337𝑇 + 0,000221𝑇²
- Equação da massa específica do fluido em função da sua temperatura:
ρ = 999,71704 + 0,07894𝑇 − 0,00864𝑇2 + 5,6752.10−5𝑇3 − 1,94502.10−7T4
Utilizando essas duas equações juntamente à temperatura medida em laboratório por um termômetro de mercúrio, pôde-se obter os parâmetros necessários para medir futuramente o Número de Reynolds. A Tabela 1 mostra de maneira esquematizada os dados obtidos específicos do fluido trabalhado necessários para os cálculos posteriores.
Tabela 1 – Dados experimentais do fluido trabalhado.
T (ºC) | D (m) | µ (kg/.m.s) | ρ (kg/m³) |
26,8 | 0,023 | 0,0008633 | 996,6191 |
- ESCOAMENTO LAMINAR
Para identificar o escoamento laminar, foi observado o comportamento do corante alimentício misturado à água. Ao observar seu comportamento, pôde-se verificar o seu modo de escoamento como um filete linear. A Figura 1 demonstra de modo ilustrativo a característica laminar do fluido.
Figura 1 – Ilustração do escoamento laminar da água.
[pic 2]
Após a identificação, foram realizadas 6 medições diferentes do fluido em uma proveta. Determinou-se o volume (V) preenchido no instrumento e o tempo (t) em que isso era realizado, para posteriormente calcular a vazão (Q) de cada amostra. A tabela 2 mostra de maneira organizada os valores obtidos experimentalmente de volume, vazão e tempo.
- Equação da vazão do fluido em função do volume e do tempo:
Q = V/t
Tabela 2 – Valores obtidos no laboratório do volume, do tempo e da vazão do fluido trabalhado em escoamento laminar.
Coleta | V (m³) | t (s) | Q (m³/s) |
1 | 0,000104 | 14,76 | 0,000007046 |
2 | 0,000106 | 14,85 | 0,000007138 |
3 | 0,000132 | 18,55 | 0,000007116 |
4 | 0,000110 | 15,16 | 0,000007256 |
5 | 0,000118 | 16,08 | 0,000007338 |
6 | 0,000106 | 15,20 | 0,000006974 |
Ao calcular a vazão do fluido, pôde-se juntar esse dado com os valores obtidos anteriormente da Tabela 1 para poder determinar o Número de Reynolds (Re) e por consequência o valor de atrito (f). A Tabela 3 demonstra de maneira esquematizada os valores do Número de Reynolds e do Fator de Atrito do fluido trabalhado.
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