RELATÓRIO FENÔMENOS DOS TRANSPORTES-NÚMERO DE REYNOLDS

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FACULDADE DE CIÊNCIA E TECNOLOGIA – ÁREA 1

BRUNO SANTOS

EDSON SOUZA DOS SANTOS

LARISSA OLIVEIRA

LEANDRO MONTEIRO

VANESSA CARVALHO

                       

                     

             

RELATÓRIO FENÔMENOS DOS TRANSPORTES-NÚMERO DE REYNOLDS

Salvador - BA

2016.1

SUMÁRIO

1.RESUMO.................................................................................................................................3 2.OBJETIVOS............................................................................................................................33.INTRODUÇÃO.......................................................................................................................3 4.MATERIAL.............................................................................................................................4 5.PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL...................................................................................4 6.APRESENTAÇÃO DE RESULTADOS.................................................................................5 7.CONCLUSÃO.........................................................................................................................6 8. REFERÊNCIAS......................................................................................................................6

1. RESUMO

O experimento de Reynolds objetiva identificar a diferença entre os regimes de escoamento laminar e turbulento de um fluído, através da visualização das linhas de corrente formadas após a injeção de um corante líquido no interior de um tubo de vidro contendo água. Em paralelo a observação dos perfis, foi realizada a coleta de dados para calcular e discutir os possíveis efeitos do número de Reynolds em um escoamento num duto fechado. Este experimento possibilita interpretações relevantes para a compreensão de fenômenos relacionados a escoamento de fluidos. Os resultados obtidos são coerentes com a literatura e representam bem o comportamento dos fluidos através do número de Reynolds, que é adimensional, viabilizando várias análises. Logo, este é um excelente auxiliar para estudos sobre mecânica dos fluidos, podendo ser analisados os regimes de escoamento em tubos lisos.

1. OBJETIVO

Esta prática tem por objetivo visualizar e distinguir os escoamentos laminar e turbulento, além de identificar a transição desses regimes e validar a equação de Reynolds.

1. INTRODUÇÃO

O número de Reynolds é um número adimensional utilizado para identificar o regime
de escoamento de um determinado fluido sobre uma superfície. Relaciona as forças inerciais e forças viscosas da vazão de um fluido. O conceito do número de Reynolds foi introduzido por George Gabriel Stokes em (1851), mas o número de Reynolds tem seu segundo nome advindo de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro irlandês (1842-1912), quem primeiro popularizou seu uso em 1883. Com a experiência de Reynolds foi possível verificar a existência de três tipos de escoamento, sendo eles: laminar, transiente e turbulento. Essa identificação foi feita através de um tubo de vidro
contendo água. Após a injeção, na entrada do tubo, de um fino filamento de um fluido
colorido (corante), observamos o comportamento do corante e o tipo de escoamento.
O escoamento laminar tem aspecto linear, sendo a passagem do fluido colorido no
tubo com água bem definida, tratando-se de um escoamento sem nenhuma mistura
significativa de partículas, mas com tensões de cisalhamento viscosas significativas. No
escoamento transiente, a passagem do corante mostrou um baixo desordenamento, por estar em um estagio intermediário entre os regimes laminar e turbulento, ocorrendo em uma pequena faixa de velocidade. A passagem do corante no escoamento turbulento se caracteriza por ter o movimento desordenado e caótico, variando irregularmente e apresentando um perfil de velocidade achatado. Todo escoamento tem uma perda de carga, esta é causada pelo movimento da água ao longo da tubulação. Esta é uma função complexa que depende de variáveis como: viscosidade e massa específica do fluido, rugosidade do conduto, grau de turbulência do movimento, velocidade de escoamento e comprimento percorrido.

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                            Figura 1: Escoamento laminar e turbulento.

1. MATERIAL

• Azul de metileno;
• Equipamento para cálculo de Reynolds (vide figura abaixo).

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                            Figura 2 – Equipamento utilizado no laboratório para prática de Nre

 

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Abrir a torneira controladora da vazão aos poucos e observar através do tubo transparente o corante no momento em que ele permanece continuo, que caracteriza o escoamento laminar.

Continuar abrindo a torneira e observar o momento e a vazão em que filete começará a ondular caracterizando o escoamento de transição. Continuar o procedimento até a perturbação tornar-se mais intensa, com isso terá o escoamento turbulento.

Anotando a vazão de acordo com cada abertura da torneira e anotar as informações.

1. APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS

Ensaios	Qm (l/min)	Qm (m3/s)	V (m/s)	Re	Tipo de Escoamento pelos cálculos	Tipo de Escoamento Observado
1	0,4	6,6667x10^-6	6,92x10^-3	253,44	Laminar	Laminar
2	1,2	2x10^-5	2,07x10^-2	760,33	Laminar	Laminar
3	1,8	3x10^-5	3,11x10^-2	1.140,49	Laminar	Transição
4	2,1	3,5x10^-5	3,63x10^-2	1.330,58	Laminar	Turbulento
5	2,7	4,5x10^-5	4,67x10^-2	1.710,74	Laminar	Turbulento
6	5,8	9,66x10^-5	10,04x10^-2	3.672,40	Turbulento	Turbulento
7	7,6	12,6x10^-5	13,09x10^-2	4.790,09	Turbulento	Turbulento

Com base nos cálculos realizados foram obtidos os seguintes resultados apresentados na tabela Tipos de Escoamentos:

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