Escoamento Laminar e Turbulento

Páginas: 12 (2874 palavras) Publicado: 15 de maio de 2014
Departamento de Mecânica e Materiais - DMM
Disciplina: Fenômenos de Transporte 1 – 2008/1
Professor: Barroso
Pesquisa: Escoamento Laminar e Turbulento

Aluno:
Vitor Santos

Objetivo

Fazer uma breve abordagem sobre o
escoamento laminar e turbulento com
observações referentes ao Número de
Reynolds, Perda de Carga e Camada Limite.

O que é um escoamento ?

• Escoamento é umprocesso de movimentação
das moléculas de um fluido, umas em relação
às outras e aos seus limites impostos.

Classificação dos escoamentos
• Os escoamentos possuem várias classificações, e
dentre elas, o modo como um fluido se desloca:
• Escoamento Laminar:
As partículas descrevem trajetórias paralelas.
• Escoamento Turbulento:
As trajetórias são errantes e cuja previsão é impossível;

•Escoamento de Transição:
Representa a passagem do escoamento laminar para o
turbulento ou vice-versa.

Escoamento Laminar
No escoamento laminar, as partículas do fluído movem-se em camadas ou lâminas segundo
uma trajetória reta e paralela. A magnitude das velocidades das lâminas adjacentes não é a
mesma. O escoamento laminar é regido pela lei que relaciona a tensão de cisalhamento àrelação de deformação angular, isto é, o produto da viscosidade do fluído pelo gradiente
velocidade. A viscosidade do fluído é dominante e assim elimina qualquer tendência às
condições de turbulência. As perdas variam linearmente com a velocidade, existe uma
velocidade relativa entre as linhas de corrente adjacentes e a velocidade atinge o seu valor
máximo no centro do tubo e mínimo nas paredes dotubo, seguindo uma determinada
parábola.

Escoamento Turbulento
O Escoamento Turbulento é caracterizado pela existência de variações rápidas da
velocidade e trajetória irregulares. Existe uma transferência continua de energia entre as
partículas do fluido ao longo do escoamento. Estas flutuações variam em direção e
magnitude. Em engenharia o escoamento turbulento é mais comum.

Número deReynolds
O número de Reynolds é uma grandeza
adimensional e tem sempre o mesmo
valor, para um dado líquido e tubo,
qualquer que seja o sistema de
unidades utilizado para fazer o seu
cálculo.
A experiência de Reynolds (1883)
demonstrou a existência de dois tipos
de escoamentos, o escoamento laminar
e o escoamento turbulento. O
experimento teve como objetivo a
visualização do padrão deescoamento
de água através de um tubo de vidro,
com o auxílio de um fluido colorido
(corante).

Número de Reynolds
O experimento de Reynolds:
• Consiste na injeção de um corante líquido na
posição central de um escoamento de água interno a
um tubo circular de vidro transparente.
• O comportamento do filete do corante ao longo do
escoamento no tubo define três características
distintas. Número de Reynolds

Número de Reynolds
1.

Regime Laminar:


O corante não se mistura com o fluido, permanecendo
na forma de um filete no centro do tubo;



O escoamento processa-se sem provocar mistura
transversal entre o escoamento e o filete, observável de
forma macroscópica;



Como “não há mistura”, o escoamento aparenta ocorrer
como se lâminas de fluidodeslizassem umas sobre as
outras;

Número de Reynolds
2.

Regime de transição:


O filete apresenta alguma mistura com o fluido,
deixando de ser retilíneo sofrendo ondulações;



Essa situação ocorre para uma pequena gama de
velocidade e liga o regime laminar a outra forma mais
caótica de escoamento;



Foi considerado um estágio intermediário entre o regime
laminar e o turbulento; Número de Reynolds
3. Regime turbulento:


O filete apresenta uma mistura transversal intensa, com
dissipação rápida;



São perceptíveis movimentos aleatórios no interior da
massa fluida que provocam o deslocamento de
moléculas entre as diferentes camadas do fluido
(perceptíveis macroscopicamente);



Há mistura intensa e movimentação desordenada;

Número de Reynolds...
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