Fenomenos De Transporte

1. Objetivo(s) da experiência

A experiência realizada com base nos estudos de Reynolds demonstrou a existência de dois tipos de escoamentos: o escoamento laminar e o escoamento turbulento.

Um dos objetivo também era a visualização do escoamento de água através de um tubo, com o auxílio de um fluido colorido (no nosso caso, tinta para caneta).

2. Introdução teórica

Descoberta por Osborne Reynolds, a ideia tem como função a demonstração da existência de dois regimes de escoamento: o regime laminar e o turbulento.

No experimento, é utilizado um tubo no qual a água escoa, partindo de um reservatório onde se encontra em repouso. Uma espécie de tinta é injetada nessa corrente de água, permitindo a visualização do escoamento através do comportamento deste filete.

Se a “tinta” escoa de forma retilínea ao longo da tubulação, sem ocorrer uma mistura efetiva com a água, então o escoamento é dito laminar. Caso contrário, o escoamento atinge um regime turbulento.

3. Material utilizado

Os equipamentos e materiais utilizados foram:

• 2 bombas centrífugas;

• 2 manômetros;

• 2 reservatórios;

• 1 reservatório compartilhado;

• Tubos de PVC.

4. Procedimentos

Não há como fugir da idéia principal proposta no ínicio do experimento: provar e observar os tipos de escoamentos segundo os estudos de Reynolds.

Os procedimentos foram realizados através da seguinte sequência: um reservatório com água e tubos, cuja extremidades foram adaptadas, é mantido ligado a um sistema externo que contém uma válvula cuja função é de regular a vazão. No eixo do tubo de vidro é injetado um líquido corante que possibilitará a visualização do tipo de escoamento.

Para garantir esse estabelecimento, o reservatório contendo água deve ter dimensões adequadas para que a quantidade de água retirada durante o experimento não afete o nível do mesmo e, ao abrir ou fechar a válvula, as observações poderiam ser realizadas após um intervalo de tempo suficientemente grande. O ambiente também deve ter sua temperatura e pressões controladas.

É possível concluir que ocorrem dois tipos distintos de escoamentos. No primeiro caso, conclui-se que as partículas viajam sem agitações transversais, mantendo-se em lâminas concêntricas. No segundo caso, as partículas apresentam velocidades transversais importantes, já que o filete desaparece pela diluição de suas partículas no volume de água.

Figura 1 – Aspecto do Escoamento no tubo

Fonte: Manchester School of Enginer.

5. Dados e resultados obtidos

Foram realizados três ensaios com três tomadas de dados em cada. Os dados coletados foram: vazão, medida através de uma proveta e o intervalo de tempo referente.

Tabela 1 – O ensaio pp. dito

V (L) T (s) Q = Litros/Tempo (m2/S) P (psi)

10 15,61 0,64 24,9

10 14,71 0,67 24,9

10 15,37 0,65 24,9

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