Número de Reynolds

NÚMERO DE REYNOLDS

O número de Reynolds, embora tenha sido utilizado conceitualmente por alguns cientistas em 1851, tornou-se comum no estudo da mecânica dos fluidos apenas em 1883, pelo físico e engenheiro hidráulico irlandês Osborne Reynolds, que desde então, empresta o seu nome a este parâmetro (GUIMARÃES, 2007).
Através de experiências práticas em laboratório, Reynolds demonstrou a existência de três tipos de escoamento, o laminar, o transiente e o turbulento. Em um tubo transparente, o cientista adaptou uma sonda com corante para que fosse possível visualizar os diferentes comportamentos de escoamento ao longo do tubo. A figura a seguir mostra, de modo ilustrativo, como ocorreu o experimento e a disparidade entre os três tipos de escoamento (GUIMARÃES, 2007).
Figura: Experimento de Reynolds

Fonte: Adaptado de Vilanova (2010).
Visualmente, fica fácil notar as diferenças de cada característica. O escoamento laminar se caracteriza por camadas paralelas e planas que fluem de maneira ordenada, isso acontece, pois suas moléculas se encontram ligadas umas com as outras. No escoamento turbulento, não existem mais camadas planas, pois as moléculas oscilam em seu próprio eixo, o líquido se mistura rapidamente e não existe uma forma definida (Vilanova, 2010).
Para identificar cada tipo de escoamento, Reynolds propôs um parâmetro adimensional, o qual nomeou como número de Reynolds. Esse indicador relaciona a massa específica e a viscosidade do fluido, além da geometria do tubo e a velocidade média do escoamento. Em outras palavras, o número de Reynolds expressa a razão entre a inércia e as forças viscosas (Associação Brasileira de Normas Técnicas – ABNT, 2008).
De acordo com Vilanova (2010), para tubos circulares, o número de Reynolds é dado pela seguinte relação:
Re =
Sendo:
Re: o número adimensional de Reynolds; ρ: a massa específica, dada em [kg/m3];
V: a velocidade média do escoamento, em [m/s];
D: o diâmetro da tubulação, em [m]; μ: a viscosidade