Número de Reynolds

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ

AUTOR

ANDRÉ CORREA

TÍTULO

NÚMERO DE REYNOLDS

RIO DE JANEIRO

2015[pic 2]

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ

AUTOR

ANDRÉ CORREA

Trabalho apresentado à disciplina de Fenômenos de Transportes do Curso de Engenharia Civil, turma 3006 da Universidade Estácio de Sá.

Professor: Elizabeth Pastor Garnier

TÍTULO

NÚMERO DE REYNOLDS

RIO DE JANEIRO

2015[pic 4]

Resumo

   A análise de escoamentos é uma atividade extremamente importante em nível científico e tecnológico, dependendo de forças de viscosidade e inerciais em seu estudo. O número de Reynolds quantifica o tipo de escoamento, classificando-o em laminar ou turbulento.

Índice                                                                                                      Páginas                                                        

1. Introdução ......................................................................................  4

1. Objetivo ...........................................................................................  5

1. Importância e exemplos de aplicação do número de Reynolds em mecânica dos fluidos ........................................................................................  5

1. Aplicações do número de Reynolds ................................................ 6

1.  Asas do avião ............................................................................. 6
2.  Fumaça de um cigarro .............................................................. 7
3.  Carro em movimento ................................................................ 8
4.  Nadador em uma piscina .......................................................... 9

1. Introdução

   O número de Reynolds é o parâmetro adimensional que relaciona as forças inerciais e as forças viscosas da vazão de um fluido incompressível, na ausência de campo gravitacional. Ele foi formulado em 1883 por Osborne Reynolds e recebeu este nome em 1923. Ele é simbolizado por .[pic 5]

 

   Em 1883, procurando observar o comportamento do escoamento dos líquidos, Osborne Reynolds empregou um dispositivo que consiste num tubo transparente inserido em um recipiente com paredes de vidro. Um corante é introduzido na entrada do tubo. Ao abrir gradualmente a torneira, observa-se a formação de um filete retilíneo. Neste tipo de movimento, definido como laminar, as partículas apresentam trajetória bem definidas que não se cruzam. Ao abrir mais a torneira, a velocidade aumenta e o filamento se difunde no liquido, como consequência do movimento desordenado das partículas. Esse regime denomina-se turbulento

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Figura 1: Dispositivo de Reynolds

1. Objetivo

   Mostrar a importância e dar quatro exemplos de aplicações do número de Reynolds em mecânica dos fluidos.

1. Importância e exemplos de aplicação do número de Reynolds em mecânica dos fluidos

   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 expresso como o quociente entre as forças de inércia e as forças de viscosidade.

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Sendo:

• [pic 8] - massa específica do fluido;
• [pic 9] - velocidade média do fluido;
• [pic 10] - longitude característica do fluxo, o diâmetro para o fluxo no tubo;
• [pic 11] - viscosidade dinâmica do fluido.

1. Aplicações do número de Reynolds

1.   Asas do avião

   

   O fluxo laminar definido como natural, em engenharia aeronáutica, é o fluxo de ar ao longo de uma porção de uma asa de uma aeronave tal que a pressão diminui na direção do fluxo e o fluxo na camada limite é laminar em vez de turbulento. Neste fluxo o arrasto sobre a aeronave é bastante reduzido. O que se passa com as asas do avião é que a sua periferia é feita de tal forma que o ar que passa por cima da asa tem que percorrer um maior percurso em relação ao ar que passa por baixo da asa. Ou seja, o ar sobre a asa move-se a uma velocidade maior. Logo, a pressão acima da asa torna-se menor que abaixo da asa e a uma determinada velocidade, a diferença de pressão é suficiente grande para fazer o avião levantar voo.