Experiencia de Reynolds (Relatorio 2)

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CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA 
CURSO: ENGENHARIA QUÍMICA 
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ENGENHARIA QUÍMICA I 
PROF. DR. FABIO ALEJANDRO CARVAJAL FLOREZ 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO: 
Experiência de Reynolds 
 
 
 
 
EDUARDO SANTOS FIGUEIREDO (2022005482) 
ENDRE WANE COELHO MORAES (2022009786) 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Luís – MA 
2024 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 3 
2 OBJETIVO ............................................................................................................ 3 
2.1 Objetivo Geral ................................................................................................ 3 
2.2 Objetivos Específicos ..................................................................................... 3 
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ............................................................................ 4 
4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL .................................................................... 5 
4.1 Materiais ......................................................................................................... 5 
4.2 Metodologia .................................................................................................... 6 
5 RESULTADOS E DISCUSSÕES .......................................................................... 7 
6 CONCLUSÃO ..................................................................................................... 12 
REFERÊNCIAS ......................................................................................................... 13 
 
 
 
 
 
 
3 
1 INTRODUÇÃO 
O número de Reynolds (Re) é uma grandeza adimensional fundamental para 
a análise de escoamentos de fluidos, sendo amplamente utilizado em diversas 
áreas da Engenharia Química. Esse número relaciona as forças inerciais e viscosas 
presentes no fluido e serve como critério para distinguir regimes de escoamento, 
como laminar e turbulento. Sua determinação é crucial em processos industriais, 
uma vez que o tipo de escoamento impacta diretamente em fatores como eficiência 
de troca térmica, transporte de massa, dissipação de energia e otimização de 
reatores químicos. 
Através do número de Reynolds, é possível prever o comportamento do 
fluido em sistemas que envolvem transporte de materiais, como tubulações, 
colunas de destilação, reatores e equipamentos de mistura. Em particular, a 
Engenharia Química se beneficia do estudo desse parâmetro para projetar e 
dimensionar sistemas que envolvem escoamentos, garantindo a eficiência e 
segurança dos processos. Para obter o número de Reynolds de um fluido em 
escoamento, é necessário realizar experimentos que envolvam variáveis como 
velocidade, viscosidade e dimensões do sistema. 
O presente experimento visa a determinação do número de Reynolds em um 
escoamento controlado, com o intuito de entender melhor a relação entre as 
propriedades do fluido e o comportamento do escoamento. A partir dessa análise, 
espera-se fornecer subsídios para a aplicação de conceitos fundamentais da 
dinâmica de fluidos em sistemas típicos da Engenharia Química, possibilitando a 
tomada de decisões mais assertivas no desenvolvimento de processos industriais. 
 
2 OBJETIVO 
2.1 Objetivo Geral 
Determinar o número de Reynolds em um escoamento controlado, com o intuito 
de entender melhor a relação entre as propriedades do sistema e o comportamento 
do escoamento. 
2.2 Objetivos Específicos 
Efetuar análise entre os resultados e considerações observados no 
experimento e indicações teóricas. 
4 
Estudar a importância do número de Reynolds para compreender melhor 
processos de Engenharia Química. 
 
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
O número de Reynolds (Re) é uma grandeza adimensional que descreve o 
comportamento de um fluido em escoamento, relacionando as forças inerciais e 
viscosas atuantes. A sua importância reside no fato de que ele define os regimes de 
escoamento, como o laminar, transicional e turbulento, influenciando diretamente os 
processos de engenharia, especialmente na Engenharia Química. 
O número de Reynolds é dado pela fórmula: 
𝑅𝑒 =
𝜌𝑉𝑑
𝜇
 
Onde: 
 "𝜌" é a densidade do fluido (kg/m³); 
 "𝑉" é a velocidade média do fluido (m/s); 
 "𝑑" é o diâmetro da tubulação (m); 
 "𝜇" é a viscosidade dinâmica do fluido (Pa.s). 
 
Uma forma alternativa de expressar o número de Reynolds, utilizando a 
viscosidade cinemática "𝑣", que é dada por 𝑣 =
𝜇
𝜌
 , é: 
𝑅𝑒 =
𝑉𝑑
𝑣
 
Onde: 
 "𝑣" é a viscosidade cinemática (m²/s), que é a razão entre a viscosidade 
dinâmica "𝜇" e a densidade "𝜌". 
 
Regimes de Escoamento 
O número de Reynolds é utilizado para caracterizar o tipo de escoamento de 
um fluido. Os principais regimes de escoamento são: 
Escoamento Laminar (Re 4.000): Quando o número de Reynolds ultrapassa 
esse valor, as forças inerciais dominam, causando movimentos caóticos e irregulares 
das partículas de fluido. O escoamento turbulento resulta em maior mistura do fluido, 
aumentando a taxa de transferência de calor e massa, mas também implicando em 
perdas de energia devido ao aumento das fricções internas. 
Escoamento Transicional (2.0002 
 
Fonte: próprio autor (2024). 
Na figura 2 apresentada acima está a primeira medição realizada na prática. 
Percebe-se que o tipo de escoamento é laminar, pois o fluido ao longo do trajeto se 
comportou de maneira linear. 
 Medição 2: 
Figura 3 
 
Fonte: próprio autor (2024). 
9 
Observou-se, na figura 3, que do início ao fim da medição, o tipo de escoamento 
é laminar, ou seja, o fluido se comportou ao longo da trajetória de forma linear. 
 Medição 3: 
Figura 4 
 
Fonte: próprio autor (2024). 
 
Observou-se que durante todo o período da medição, o escoamento 
permaneceu laminar, caracterizando-se por um comportamento do fluido com 
pequenas oscilações, mas mantendo características lineares ao longo da trajetória 
 
 Medição 4: 
Figura 5 
 
Fonte: próprio autor (2024). 
 
10 
Nota-se na figura 5 que durante o trajeto do escoamento, do inicio ao fim, 
oscilações nítidas, assim caracterizando-se um fluxo transitório. 
 Medição 5: 
Figura 6 
 
Fonte: próprio autor (2024). 
 
Percebe-se na figura 6 que do início ao fim do escoamento, há oscilações bem 
nítidas presentes no escoamento, dessa forma, caracterizando como fluxo transitório. 
 
 Medida 6: 
Figura 7 
 
Fonte: próprio autor (2024). 
 
11 
Na figura 7, observou-se que do início ao fim da medição, ocorreram grandes 
oscilações, indicando um escoamento turbulento. 
Gráfico 1 - Número de Reynolds x Vazão Volumétrica. 
 
Fonte: próprio autor (2024). 
Gráfico 2 - Número de Reynolds x Velocidade. 
 
Fonte: próprio autor (2024). 
12 
Analisando os resultados obtidos neste experimento, é possível concluir que as 
vazões volumétricas apresentaram valores distintos, funcionando como variáveis 
constantes para a determinação do Número de Reynolds. Observou-se que a vazão 
volumétrica e o volume são grandezas diretamente proporcionais, enquanto a vazão 
volumétrica e o tempo são inversamente proporcionais. Esse comportamento é 
claramente refletido no Gráfico 1, onde, à medida que o volume de fluido aumentava, 
o tempo diminuía, mostrando uma tendência linear entre o Número de Reynolds e a 
vazão volumétrica. 
No caso do Gráfico 2, foi possível observar que o Número de Reynolds e a 
velocidade do fluido são grandezas diretamente proporcionais, já que os valores do 
Número de Reynolds aumentam à medida que a velocidade também cresce. 
 
6 CONCLUSÃO 
 
Assim, conclui-se que, o experimento foi feito com sucesso, possibilitando a 
visualização dos fluxos laminar, transitório e turbulento do fluido. Com base na fórmula 
usada para calcular o Número de Reynolds e seus resultados, ficou claro que, no 
regime laminar, predominam as forças viscosas, levando a valores de Reynolds mais 
baixos (menos ou iguais a 2000). Em contrapartida, no estado turbulento, prevalecem 
as forças de inércia no fluido, resultando em valores de Reynolds mais elevados 
(superiores a 4000). A análise gráfica também confirmou facilmente essa conclusão, 
evidenciando claramente a diferença entre os diversos regimes de escoamento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
13 
REFERÊNCIAS 
FOX, R.W., Mcdonald, A.T.; “Introdução a Mecânica dos Fluidos”. Editora: LTC, 2018. 
BISTAFA, Sylvio R. “Mecânica dos fluidos”. Editora Blücher, 2017. 
ÇENGEL, Yunus A.; CIMBALA, John M. “Mecânica dos fluidos”. Editora: Grupo A, 2015. 
WHITE, Frank M. “Mecânica dos Fluidos”. Editora: Grupo A, 2018. 
 
	1 INTRODUÇÃO
	2 OBJETIVO
	2.1 Objetivo Geral
	2.2 Objetivos Específicos
	3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
	4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
	4.1 Materiais
	4.2 Metodologia
	5 RESULTADOS E DISCUSSÕES
	6 CONCLUSÃO
	REFERÊNCIAS