Experimento de Reynolds

Páginas: 9 (2026 palavras) Publicado: 26 de fevereiro de 2015
UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE – UNESC
ENGENHARIA QUÍMICA

ANA CAROLINA FELTRIN
LUIZ HENRIQUE ZIM ALEXANDRE
THAMIRIS BIAVA UGGIONI








EXPERIMENTO DE REYNOLDS











CRICIÚMA – 2014
UNIVERSIDADE DO EXTREMO SUL CATARINENSE – UNESC
ENGENHARIA QUÍMICA

ANA CAROLINA FELTRIN
LUIZ HENRIQUE ZIM ALEXANDRE
THAMIRIS BIAVA UGGIONIEXPERIMENTO DE REYNOLDS
Relatório de aula prática, apresentado ao curso de Engenharia Química da Universidade do Extremo Sul Catarinense, UNESC, solicitado na disciplina de Fenômenos de Transporte I, pelo professor Michael Peterson.








CRICIÚMA – 2014
SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 4
2 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS 5
3 CONCLUSÃO 15
REFERÊNCIAS 16






















1INTRODUÇÃO

Em 1883, Reynolds realizou um experimento que comprovou e definiu os diferentes comportamentos de um fluído submetido a um escoamento e demonstrou com a experiência, dois tipos de escoamentos distintos.
O escoamento laminar é definido como aquele no qual o fluido se move em camadas ou lâminas, uma camada escorregando sobre a adjacente, havendo somente troca de quantidade de movimentomolecular. De forma contrária, o escoamento turbulento não apresenta regularidade em sua extensão, mas sim componentes de velocidade transversais à linha de propagação e, de forma não organizada, demonstra que é caótico.
O experimento, de forma simplificada, visualizou o escoamento da água através de um tubo de acrílico. De forma a auxiliar a visualização do fluxo (laminar ou turbulento) e doperfil de velocidade, utiliza-se um corante na corrente de água (não reagente) que deverá revelar o perfil indicado.
Os resultados serviram como base para um marco na história do estudo de Fenômenos de Transporte: a definição do número de Reynolds, que prevê o comportamento de um fluído através da relação entre as forças de inércia e as forças viscosas atuantes sobre o mesmo.
Com intuito dereproduzir o experimento de Reynolds, os alunos da disciplina de Fenômenos de Transporte I, do curso de Engenharia Química da Universidade do Extremo Sul Catarinense (UNESC), utilizaram da estrutura disponível no laboratório de Operações Unitárias para coleta de dados e observação dos perfis de velocidade, a fim de determinar parâmetros como: perda de carga, fator de atrito, vazão, entre outros.2 APRESENTAÇÃO DOS RESULTADOS

Para execução do experimento de Reynolds foi utilizado um sistema contendo um reservatório de água a 3,5 m de altura e um tubo de vidro com diâmetro de 0,015 m e 4,6 m de comprimento.
Ao tubo, estavam conectados, dois pontos (1 e 2) internamente onde injetava-se azul de metileno (para observação das linhas de corrente do fluído), um manômetro declorofórmio inclinado a 10º (contendo dois pontos com pressões diferentes) e um regulador de vazão.
O laboratório onde o experimento foi executado estava com temperatura ambiente de 20ºC e com pressão de 756 mmHg.
A figura 1 representa o sistema utilizado para este experimento.
Figura 1: Experimento de Reynolds.
Fonte: do Autor.
O experimento foi divido em sete etapas e em cada etapa a válvula deágua foi aberta de forma a permitir o aumento da vazão do fluído dentro do tubo, e a observação dos diferentes comportamentos do mesmo, ao injetar o azul de metileno. Em cada ponto uma nova leitura no manômetro foi obtida.
As medidas de volume e tempo foram determinadas através do tubo graduado, onde a válvula do tubo foi aberta para que o fluido pudesse escoar. A um determinado volume, media-se otempo de preenchimento do mesmo.
A tabela 1 mostra os resultados de volume, tempo e leitura manométrica obtidos em cada ponto do experimento.

Tabela 1: Dados Experimentais.
Ponto
Volume (m3)
Tempo (s)
Ângulo de inclinação do manômetro
Leitura do manômetro (m)
1
0,0002
33,645
10°
0,028

2
0,0002
15,695
10°
0,055
3
0,0005
21,370
10°
0,099...
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