Reynolds

Universidade Federal de São Carlos
Departamento de Engenharia Química
Laboratório de Fenômenos de Transporte
Prof.ª Dra. Vádila G. Guerra

Experimento 1: Reynolds

São Carlos
Outubro/2012

OBJETIVOS

O presente trabalho tem como objetivo visualizar e comparar os tipos de escoamentos incompressíveis, a partir dos dados obtidos experimentalmente em laboratório, com os limites estabelecidos por Reynolds.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Neste experimento, foram analisadas cinco vazões de água diferentes, estabelecidas regulando-se a abertura de uma válvula agulha.
Utilizou-se um corante para que o escoamento pudesse ser analisado pelo método visual. No caso, foi usado o azul de metileno, que, por ser inerte à água e apresentar propriedades físico-químicas semelhantes às da água (como a viscosidade e a densidade), não interfere nos resultados.
Dessa forma, foi possível observar que, abrindo-se um pouco a válvula, o azul de metileno formou um filete contínuo, que caracteriza o escoamento laminar. Abrindo-se um pouco mais, o filete começou a ondular levemente, caracterizando o escoamento de transição. Analisando uma vazão maior, observaram-se ainda perturbações mais intensas, que constituem o escoamento turbulento.
Pelo método visual, os escoamentos foram, então, classificados da seguinte forma:

Figura 1 – Escoamento laminar (vazão 1)

Figura 2 – Escoamento transitório (vazão 2)

Figura 3 – Escoamento turbulento (vazão 3)

Figura 4 – Escoamento turbulento (vazão 4)

Figura 5 – Escoamento turbulento (vazão 5)

A fim de comparar a classificação levantada visualmente, foram medidas as vazões mássicas, cronometrando-se o tempo gasto para recolher certa massa de água. Esta foi coletada em um béquer, que teve sua massa previamente aferida e, fazendo a diferença entre as massas, obteve-se a massa de água que escoou no intervalo de tempo medido. Os dados coletados estão apresentados na tabela 1. Para cada vazão, os dados foram medidos duas vezes, a