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Grupo: Allan Barcelos Caroline Reis Daiane Oliveira Teixeira Isabella Murinelli Pesoti João Marcos Prates Marcos Vinícius Borges O coeficiente, número ou módulo de Reynolds (Re) é um número adimensional usado em mecânica dos fluídos para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido no interior de um duto ou sobre uma superfície. É utilizado em projetos de tubulações industriais, asas de aviões na avaliação do desempenho aerodinâmico de carros. O número de Reynolds representa a razão entre as forças de inércia e as forças de viscosidade atuantes na movimentação do fluido. . O número de Reynolds pode ser calculado pela Equação: - velocidade média do fluido. - longitude característica do fluxo, o diâmetro para o fluxo no tubo. - viscosidade dinâmica do fluido. ρ - massa específica do fluido. μ A significância fundamental do número de Reynolds é que o mesmo permite avaliar o tipo de escoamento, indicando se o fluído flui de maneira laminar (I - fluido se move em camadas, ou lâminas), transição (II), ou turbulenta (III- partículas apresentam movimento randômico). Para número de Reynolds inferior a 2000 considera-se o regime de escoamento como laminar, O regime turbulento ocorre para número de Reynolds acima de 2300. No intervalo entre 2000 e 2300 o escoamento é dito de transição. Para o calculo da velocidade média usa-se a formula: Onde (A) é a área da secção transversal da tubulação, (ρ) é a densidade do fluído e (Qm) é a vazão mássica do sistema. Identificar visualmente o tipo de escoamento para diferentes vazões da água em duto de seção circular, e calcular o número de Reynolds para as diferentes condições empregadas Reservatório de 50 litros; Seringa; Permanganato de potássio; Cronômetro; Termômetro; Tubulação de silicone transparente (diâmetro interno de 1,5 cm); Registro controlador de vazão. Com o reservatório e a tubulação já cheios de água, e sem bolhas no duto transparente de silicone, mediu-se a temperatura da água do reservatório. Abriu-se o registro em 10% da sua abertura máxima, em seguida injetou-se o corante no fluxo de água. Ao se observar o escoamento do “fio” de corante injetado na corrente de água, três recipientes foram colocados na saída do duto, sendo que cada um destes permaneceu por 10 segundos na saída da tubulação. Este procedimento foi repetido para aberturas de 20%, 80% e 100% da abertura total do controlador de vazão. Resultados e Discussões: ► Temperatura da água: 23 °C ► Massa específica água: 997,51 kg/m³ ► Viscosidade da água: 0,000933 Pa.s ► Área da secção transversal da tubulação: 0,000176715 m² ► Diâmetro do tubo: 0,015 m Após a coleta dos dados feitas no experimento, obteve-se os dados dispostos nas tabelas: . Tabela 1: Dados experimentais a vazão de 10%. Tabela 2: Dados experimentais a vazão de 20%. Tabela 3: Dados experimentais a vazão de 80%. Tabela 4: Dados experimentais a vazão de 100%. Os regimes observados no experimento foram compatíveis com os regimes obtidos com o número de Reynolds (Re). O cronometro possui um erro de ± 0,01 segundos, e a balança de ± 0,01 grama. Nas vazões de 80% e 100% tivemos um escoamento desorganizado do “fio” de corante, fator esse gerado pela maior velocidade da vazão, característica essa de um regime turbulento de escoamento. Após o grupo realizar o experimento e analisar os dados obtidos em laboratório, concluiu-se que com o número de Reynolds é possível determinar o regime de escoamento de um fluído em um tubo ou em uma superfície. Sendo esses regimes o laminar, de transição ou turbulento. Também se observou que o número de Reynolds é proporcional a velocidade de vazão do fluído, e que a temperatura da água causa uma pequena influencia neste número.
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