Experiencia de reynolds

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Universidade Federal de Itajubá – UNIFEI/IEM

1o RELATÓRIO DE EME-412
FENÔMENOS DE TRANSPORTE II
ASSUNTO: EXPERIÊNCIA DE REYNOLDS

Nome:
Nº de Matrícula:
Turma:

Horário:

Data de Entrega:
Professor:

ITAJUBÁ, SETEMBRO DE 2009
1º RELATÓRIO DE EME-412 / FENÔMENOS DE TRANSPORTE II / EXPERIÊNCIA DE REYNOLDS – 2º Sem/2009

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ENSAIO PARA VISUALIZAÇÃO EM EXPERIMENTO PRÁTICODOS
DIFERENTES REGIMES DE ESCOAMENTO

1. INTRODUÇÃO
Este laboratório tem a finalidade visualizar em experimento prático os diferentes
regimes de escoamento: laminar, transição e turbulento.
Define-se escoamento como qualquer simples alteração na forma inicial do fluido, sob
ação de esforço tangencial. Também pode ser chamado de "fluidez".
Define-se linha de corrente como sendo uma curvaimaginária, tomada através do
fluido, para indicar a direção da velocidade em diversos pontos. As linhas de corrente nunca
se cruzam, pois, se isto ocorrer, a partícula que estiver no ponto de cruzamento terá
velocidades diferentes, o que é impossível na prática. Já tubo de corrente é definido como
sendo um conjunto de linhas de corrente, formando uma figura espacial fechada (tubo) entre
si,onde não há escoamento perpendicular às suas paredes. A porção de fluido que escoa no
interior do tubo de corrente é chamada de filamento de corrente.
O escoamento pode ser classificado, quanto à direção de sua trajetória, em: laminar,
quando as linhas de corrente se formam como "lâminas" paralelas que escoam em baixa
velocidade; e turbulento, onde as linhas de corrente formam pequenos turbilhões(vórtices) ao
longo do escoamento, geralmente em altas velocidades. O conceito de vórtice está voltado à
formação de movimentos de rotação da partícula fluida em torno do seu eixo de rotação, ao
longo do escoamento, fato este visto altamente nos escoamentos rotacionais. Entre os regimes
laminar e turbulento pode-se caracterizar um regime transitório (ou de transição), em que as
linhas decorrente não perdem totalmente a individualidade. Este região representa grande
instabilidade. Ocorrendo qualquer perturbação, o regime passa a ser turbulento. Além disso,
no regime laminar, a distribuição de velocidade do escoamento é parabólica, enquanto que no
turbulento é achatada. Sendo a velocidade local do escoamento v = vmáx no centro do tubo. No
escoamento laminar, temos que a velocidademédia, v = 0,5 vmáx e no turbulento v = 0,82 vmáx
(ou 0,80 a 0,85).
Outros tipos de classificação seguem abaixo:
I) Quanto à variação no tempo:
- permanente: as propriedades do fluido e sua velocidade não variam no tempo, num
dado ponto do escoamento, podendo variar de ponto a ponto;
- não permanente: as propriedades do fluido e sua velocidade variam no tempo, num
dado ponto do escoamento,podendo variar também de ponto a ponto;
II) Quando à variação da trajetória:
- uniforme: numa dada trajetória em todos os pontos a velocidade é constante no
intervalo de tempo considerado, podendo variar de uma trajetória para outra;
- variado: os diversos pontos da trajetória não apresentam velocidade constante no
intervalo de tempo considerado;
III) Quanto ao movimento de rotação:
-rotacional (ou com atrito): cada partícula fluida é submetida a uma velocidade
angular ω com relação ao seu centro de massa, devido aos efeitos de viscosidade (tensão de
cisalhamento);
- irrotacional (ou sem atrito): as partículas não de deformam, fazendo-se uma
concepção matemática do escoamento, desprezando-se a influência da viscosidade;
IV) Quanto à compressibilidade:
1º RELATÓRIO DE EME-412/ FENÔMENOS DE TRANSPORTE II / EXPERIÊNCIA DE REYNOLDS – 2º Sem/2009

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- compressível: as propriedades do fluido variam conforme a posição da partícula;
- incompressível: as propriedades do fluido não variam conforme a posição da
partícula;
V) Quanto à dimensão:
- unidimensional: quando o campo de velocidades varia apenas em uma dimensão;
- bidimensional: quando o campo de velocidades...
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