Experimento de Reynolds

UNIVERSIDADE TIRADENTES - UNIT

ENGENHARIA DE PETRÓLEO

Cleiton dos Santos Dantas

Ygor Gandolpho Garcez

EXPERIMENTO DE REYNOLDS

ARACAJU/SE - BRASIL

2017

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Cleiton dos Santos Dantas

Ygor Gandolpho Garcez

EXPERIMENTO DE REYNOLDS

Relatório da aula prática da disciplina Fenômenos de Transporte I, turma N02, curso Engenharia de Petróleo da Universidade Tiradentes, sob orientação da Professora Nayára Bezerra Carvalho.

ARACAJU/SE - BRASIL

2017

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO...................................................................................................... 04

2. MATERIAIS E MÉTODOS.................................................................................... 04

           2.1 Material.................................................................................................... 04

           2.2 Procedimento.......................................................................................... 05

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO............................................................................ 05

4. CONCLUSÃO....................................................................................................... 09

5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS..................................................................... 10

1. INTRODUÇÃO

       Descoberto por Osbone Reynolds em 1883, o número de Reynolds (Re) é adimensional, usado para determinar o regime de escoamento, regime laminar, transiente e turbulento de um determinado fluido.

O regime pode ser aplicado na parte interna de tubulações ou na parte externa, ou seja, sobre uma superfície.

O número de Reynolds é utilizado para verificar a estabilidade de um fluxo, a prática teve como objetivo identificar o tipo de regime, conforme visto em sala de aula, onde Osbone postulou a equação que hoje leva seu nome em sua homenagem.  

1. MATERIAIS E MÉTODOS

2.1 Materiais

• Tanque de armazenamento do fluido com área (34x50cm);

• Água e corante azul de metileno;
• Termômetro;
• Cronômetro;
• Válvulas de abertura e fechamento;
• Tubulações;
• Torneira.

[pic 1]

[pic 2]

                                                                        Figura 1: Aparate Utilizado.                                                      Figura 2: Tubulações[pic 3]

2.2 Procedimento

    Com o nível do reservatório definido, foi determinado uma altura de lâmina d’água (12mm), para determinar em quanto tempo levará para esta lâmina d’água escoar pela tubulação e identificar o tipo de escoamento, se laminar, transição ou turbulento.

Após definido a altura da lâmina d’água, foi verificado a temperatura em que o fluido estava no momento do experimento, neste caso o fluido foi a água, que estava a uma temperatura de 26°C.

Após estes procedimentos foi aberta a válvula para que o fluido fosse liberado e consequentemente acionado o cronômetro para verificar o tempo de escoamento e determinar o tipo de escoamento, que foi feito por 3 (três) vezes.

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Tabela 1: Resultados

	Volume (m³)	Tempo (s)	Vazão (m³/s)	Velocidade (m/s)	Reynolds
Esc. 1	0,00204	333,09	6,12x10-6	6,36 x10-3	253
Esc. 2	0,00204	25,10	8,13x10-5	0,0845	3361
Esc. 3	0,00204	6,31	3,23x10-4	0,3357	13352

A partir da experiência realizada, pode-se observar os tipos de escoamento com diferentes vazões, tempo e velocidade, e assim poderá realizar os cálculos de Reynolds e determinar cada tipo de escoamento.

ESCOAMENTO 1.

O diâmetro da tubulação utilizado no experimento foi de 0,035m e o volume da lâmina d’água de 0,012m³, pode-se observar com os valores da tabela que o regime de escoamento foi  Laminar, de acordo com a fórmula postulada por Osbone Reynolds obtivemos o valor de 253 Reynolds, o comportamento do fluido foi perceptível, deu para ver o momento de movimento da partícula em forma de lâminas, o cálculo foi utilizado com a equação abaixo.[pic 4]

[pic 5]

Aplicando os valores nas equações abaixo pudemos obter os seguintes resultados:

Calculando a Vazão:

[pic 6]

Calculando a Velocidade:

        [pic 7]

Obtivemos o Número de Reynolds:

[pic 8]

[pic 9]

Figura 3: Escoamento Laminar

ESCOAMENTO 2.

No experimento 2, o diâmetro do tubo é o mesmo e a altura da lâmina d’água foi a mesma do primeiro, porém a vazão e a velocidade do fluido são diferentes, com isso houve alteração no número de Reynolds, conforme mostrado na tabela acima, o número de Reynolds foi igual a 3361, assim, conforme Osbone Reynolds e sua teoria, o regime é de Transição, pois está entre 2000 e 4000, podemos observar com o aumento da vazão, a velocidade aumentou e o tempo de escoamento foi menor que o primeiro experimento.[pic 10]