Importância Dos Números Reynolds

A importância fundamental do número de Reynolds é a possibilidade, através da relação entre as forças de inércia e as forças viscosas, de se avaliar o escoamento (estabilidade do fluxo) podendo obter uma indicação se o escoamento flui de forma laminar ou turbulenta. Com isso, podem-se realizar os dimensionamentos industriais e optar por materiais mais adequados para cada processo. O número de Reynolds é um número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido sobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações industriais e asas de aviões. Constitui a base do comportamento de sistemas reais, pelo uso de modelos físicos reduzidos. É expresso como o quociente entre as forças de inércia ( ) e as forças de viscosidade ( ).

Sendo:

• - velocidade média do fluido;

• - longitude característica do fluxo, o diâmetro para o fluxo no tubo;

• - viscosidade dinâmica do fluido;

• - massa específica do fluido.

Para o caso de um fluxo de água num tubo cilíndrico, admitem-se os valores de 2.000 e 2.400 como limites. Desta forma, para valores menores que 2.000 o fluxo será laminar, e para valores maiores que 2.400 o fluxo será turbulento.

Exemplos:

Umm exemplo comum se passa no perfume: ao passar sobre a "boca" do frasco, o tubo estreita-se, sendo o ar nesse ponto obrigado a circular a uma velocidade maior. Assim, isso cria uma variação de pressão que empurra o perfume para a sua superfície, sendo depois disparado para o ar.

Quando abrimos uma torneira de água observamos que quando a água colide com a pia formam-se círculos. Dentro dos círculos vemos que a textura da água é radial a partir da área de impacto. Assim, o movimento da água faz-se em linha reta e o fluxo é laminar. Ao longo do seu movimento retilíneo a velocidade da água aumenta até que atinge a velocidade crítica. Quando isto acontece o movimento da água torna-se caótico e a textura radial é substituída por uma elevação irregular. Como há simetria em torno do ponto de impacto, nós vemos circunferências.

Se olharmos para o fumo que sai de um cigarro, observa-se que o fumo sobe inicialmente em linha reta (o fluxo é laminar). Porém, quando atinge certa altura passa a ter um movimento irregular (fluxo turbulento), porque superou a velocidade crítica.

Quando o carro se movimenta tem que passar por uma “parede” de ar que está na sua frente. Durante essa passagem o fluxo de ar passa pelo automóvel com a mesma velocidade deste, criando, devido aos efeitos viscosos, a camada limite. O escoamento nessa camada é laminar até o chamado ponto de transição, a partir daí o escoamento passa a ser turbulento. Esse ponto é caracterizado pelo aumento repentino da espessura da camada limite. Quanto maior for prolonga o espaço percorrido pelo escoamento laminar, e a rugosidade da superfície, que quanto maior for mais rápido se dá a transição do escoamento laminar para turbulento, exceto alguns objetos como a bola de golfe, em que a rugosidade ajuda no escoamento.