Reynolds

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UNIVERSIDADE MOGI DAS CRUZES
















Expêriencia de Renoyds






















Mogi das Cruzes, 18 de Maio de 2011



Experiência de Reynolds


Objetivo:
Visualização e comprovação dos
Escoamentos Laminar, Transação e Turbulento


Data do Experimento:
11/05/2011Alunos:

63861 -  Nadia Piovezam 
60215 -  Oscar Nunes
53189 -  Paulo Calixto
60031 -  Paulo César Santos
63783 -  Pedro Scarcelli
62165 -  Rafael Teixeira
58922 -  Rafael Piccoli


Introdução:


O coeficiente, número ou módulo de Reynolds (abreviado como Re) é um número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do regime de escoamento de determinadofluido sobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações industriais e asas de aviões.
O conceito foi introduzido por George Gabriel Stokes em 1851 mas o número de Reynolds tem seu nome oriundo de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro hidráulico irlandês (1842–1912), quem primeiro popularizou seu uso em 1883.[2][3]
O seu significado físico é um quociente de forças:forças de inércia (vρ) entre forças de viscosidade (μ/D). É expresso como
[pic]


sendo
• v - velocidade média do fluido
• D - longitude característica do fluxo, o diâmetro para o fluxo no tubo
• μ - viscosidade dinâmica do fluido
• ρ - massa específica do fluido
A significância fundamental do número de Reynolds é que o mesmo permite avaliar o tipo do escoamento (aestabilidade do fluxo) e pode indicar se flui de forma laminar ou turbulenta. 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. Entre estes dois valores o fluxo é considerado como transitório.
O número de Reynolds constituia base do comportamento de sistemas reais, pelo uso de modelos físicos reduzidos.

Um exemplo comum é o túnel aerodinâmico onde se medem forças desta natureza em modelos de asas de aviões, automóveis, edificações. Pode-se dizer que dois sistemas são dinamicamente semelhantes se o número de Reynolds, for o mesmo para ambos. D refere-se em geral, a qualquer dimensão do sistema, por exemplo, acorda de asa de um avião, o comprimento de um navio, a altura de um edifício. Geralmente, nos túneis aerodinâmicos a semelhança mais utilizada é a de Mach. Tipicamente, por valores experimentais, costuma-se caracterizar um fluido com escoamento laminar com Re < 2100 e escoamento turbulento com Re > 4000.




Tipos de escoamento: Através do coeficiente de Reynolds é possível identificar otipo de escoamento de um líquido, conforme mostrado abaixo


- para Re ≤ 2000 - escoamento laminar;
- para 2000 < Re < 4000 - escoamento de transição;
- para Re ≥ 4000 - escoamento turbulento.






[pic]















Objetivo:


Na simulação da experiência de Reynolds, objetivamos visualizar e comparar os tipos de escoamentos incompressíveis,a partir dos dados levantados no laboratório, com os limites estabelecidos por Reynolds.




Procedimento:


Na execução da experiência, utilizamos somente a parte da bancada conforme demonstrado abaixo, onde o nível de água do reservatório distribuição deve ser mantido constante, isto mesmo quando controlarmos a vazão pela torneira. Com o nível do reservatório de distribuiçãoconstante, ao abrirmos ou fecharmos à torneira, iremos variar a velocidade média do escoamento.
Através do tubo e da válvula, lançaremos permanganato de potássio no tubo transparente onde visualizaremos os tipos de escoamentos incompressíveis, como demonstrado abaixo:






Ao abrirmos um pouco a torneira, notamos através do tubo transparente, que o permanganato de potássio irá...
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