Prática Reynolds na Engenharia

UNIVERSIDADE TIRADENTES

ENGENHARIA MECATRÔNICA, ENGENHARIA ELÉTRICA E AMBIENTAL

ISMAEL OLIVEIRA DE SOUSA

RÔMULO VINÍCIOS DA SILVA

WEVERTON BRUNO RAMOS DOS SANTOS

PRÁTICA DE REYNOLDS

ARACAJU-SE

2017[pic 1]

ISMAEL OLIVEIRA DE SOUSA

RÔMULO VINÍCIOS DA SILVA

WEVERTON BRUNO RAMOS DOS SANTOS

Trabalho apresentado como requisito para a nota da disciplina de Fenômenos de transporte no curso de Engenharia Mecatrônica, elétrica e Ambiental, ministrada pela Prof. Nayara Bezerra.

ARACAJU-SE

2017[pic 2]

SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        4

2.        MATERIAIS E MÉTODOS        5

2.1.1.    MATERIAIS        5

2.1.2.    METODOS        5

3.    RESULTADO E DISCUSSÃO        6

4.    CONCLUSÃO        9

5.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        9

1. INTRODUÇÃO

A experiência de Osborne reynolds (1883) evidenciou a existência de dois tipos de escoamentos, o escoamento laminar e o escoamento turbulento. O experimento teve como finalidade a observação do padrão de escoamento  da água através de um tubo de vidro, com a assistência de um fluido colorido (corante). O número Re somente reflete os efeitos do fluido e não considera os outros fatores, tais como rugosidade das paredes da tubulação, osbtruções e curvas da tubulação. O número determina a relação de duas quantidades de trabalho feitas no fluido que se move: a energia cinética e o trabalho contra o atrito interno. pequeno significa que o trabalho feito contra o atrito predomina  e  grande significa que a energia cinética predomina. O fluido ideal, sem viscosidade e sem atrito interno possui  infinito. [pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

Contudo, o escoamento turbulento obedece aos mecanismos da mecânica dos meios contínuos e o fenômeno da turbulência não é uma característica dos fluidos, mas do escoamento. A natureza de um escoamento, isto é, se laminar ou turbulento e sua posição relativa numa escala de turbulência é indicada pelo número de Reynolds (). O número de Reynolds é a relação entre as forças de inércia (Fi) e as forças viscosas (Fμ).[pic 7]

=    ou = [pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]

Onde:

V= Velocidade linear média do escoamento do fluido (m/s);

D= Diâmetro do tubo (m);

ρ= Massa específica (kg/);[pic 12]

= Viscosidade dinâmica (kg/m.s);[pic 13]

ʋ= Viscosidade cinemática;

Válido ressaltar  que V=,[pic 14]

Q=Vazão;

A=Área, ( ;[pic 15]

1. MATERIAIS E MÉTODOS

1. MATERIAIS

• Reservatório de 34x50 cm;
• Válvula de gaveta;
• Termômetro;
• Fita de 1.2 cm;
• Corante azul;
• Tubo de 35mm de diâmetro;
• Cronometro;

1. MÉTODOS

Afim de obter o número de Reynolds foi feito esse experimento, no qual um tubo de vidro fica ligado ao reservatório com água. Foi medida a temperatura do sistema com o termômetro, onde obteve-se uma temperatura de 26ºC. Após a medição da temperatura foi liberado determinado volume, com o auxílio da fita de 1.2cm, e cronometrado o tempo que foi gasto pra que esse volume fosse liberado. Esse processo se repetiu 3 vezes com velocidades de vazão diferentes, controladas pela válvula de gaveta. Para as 3 vazões foram observados os três tipos de regime de escoamento.

Com a temperatura obtida foi obtido o valor da viscosidade cinemática, que interpolando de aproximadamente [pic 16]

        

Após isso, foi calculado o volume do tanque, que deu aproximadamente [pic 17]

Logo em seguida foi calculado a vazão de cada regime, utilizando a formula de vazão:

[pic 18]

Em que:

V= Volume

T = Tempo

        Após obter os três valores de cada vazão, foi calculado a velocidade de cada um. Mas para isso teve que calcular a área do tubo:

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

1. RESULTADOS E DISCUSSÃO

Escoamento	Volume (m³)	Tempo (s)	Vazão (m³/s)	Velocidade (m/s)	Reynolds
1	[pic 22]	320,34	[pic 23]	[pic 24]	26,3215
2	[pic 25]	25,10	[pic 26]	0,08447	335,960
3	[pic 27]	6,31	[pic 28]	0,33602	1336,4431

(Tabela 01 – Valores calculados)