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Prática03 Determinação do número de Reynolds em tubo de seção circular Arnaldo Barbosa de Oliveira Brenda Karolina Eduardo Pracucio Jorge Zahr Mariane Tavares Fagundes 1. Introdução O coeficiente de Reynolds (Re) é um número adimensional e usado em mecânica dos fluidos para calcular o regime de escoamento de um fluido. É uma relação entre as forças inerciais e as forças viscosas. Onde, ρ: massa específica, µ: viscosidade dinâmica, v: velocidade de escoamento; D: diâmetro da tubulação 1. Introdução Regime I :Laminar: O fluido escoa como se fosse lâminas . Uma lâmina não se mistura com a outra durante o escoamento. Re < 2000 – Escoamento linear 1. Introdução Regime II : Transitório Com um aumento da velocidade maior as lâminas tendem a se perturbar 2000 < Re < 2300 – Escoamento de transição 1. Introdução Regime III : Turbulento Com um aumento ainda maior da velocidade as parcelas do fluido se misturam. Re > 2300 – Escoamento turbulento 2. Objetivo Identificar os regimes de escoamento (turbulento e laminar) Calcular o número de Reynolds para as diferentes situações e comparar com as observações. 3. Materiais e Métodos 3.1 Materiais Recipiente de 50 litros; Seringa; Permanganato de potássio; Cronômetro; Reservatório de água de 10 L; Tubulação de silicone transparente (diâmetro interno de 1,5 cm) para escoamento da água; Registro controlador de vazão; Um Béquer de 0,479 Kg Um Béquer de 0,448 Kg 3. Materiais e Métodos 3.2 Métodos Encheu-se o reservatório de água e retirou-se as bolhas de água presentes no duto de silicone. Mediu-se a temperatura da água. Primeiramente, o registro foi aberto em cerca de 10%, depois 50% . Durante o escoamento injetou-se o corante com o auxílio de uma seringa no fluxo de água e observou-se o regime de escoamento. Durante cada escoamento coletou –se água em cada um dos béqueres por 10 segundos. Calculou-se a vazão mássica. 4 Resultados e Discussões 4.1 Cálculos Dados utilizados: • ρá𝑔𝑢𝑎 = 997,86 kg/m³ • μ á𝑔𝑢𝑎 = 0,9572x10−3N.s/m² • D = 0,015 m 4 Resultados e Discussões 4.2 Resultados 4 Resultados e Discussões 4.3 Discussão e Comparação Foi observado o regime laminar com 10% do registro abeto , regime transitório com 50%. Os cálculos realizados obteve-se apenas os regimes laminar para o primeiro e turbulento para segundo e terceiro. Ou seja no segundo observamos transitório mas os cálculos indicaram turbulento. 4 Resultados e Discussões 4.4 Aplicações Indicação do regime em projetos hidráulicos industriais • Determinação dimensionamentos industriais e optar por diferentes tipos de materiais para cada processo 4 Resultados e Discussões 4.5 Utilização Industrial Fluxo laminar: controle minucioso do processo industrial. Auxiliam no controle de qualidade de produtos alimentícios, farmacêuticos e cosméticos. • Fluxo turbulento: Maior velocidade no escoamento de resíduos industriais, acelerando o processo de reutilização do resíduo ou até em seu descarte. É utilizado nas indústrias de aviões, onde deve-se controlar a turbulência, para garantir a estabilidade. E também em sistemas de irrigação, para impedir que a água, ao carregar sedimentos finos, obstrua o poros do solo. 5 Conclusão Com a realização do experimento foi possível calcular o número de Reynolds e comparar com o que regime observado. Com 10% do registro aberto, foi observado e calculado regime laminar. Com 50% com um pouco de dificuldade observou-se regime transitório ,porém, os cálculos mostraram regime turbulento. Portanto as formas de escoamento estão diretamente ligadas a velocidade e vazão e conseqüentemente com a viscosidade do fluido. 6 Bibliografia Coeficiente de Reynolds. Disponível em < http://pt.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_Reynoldsl> Acesso 06 de maio 2016. CARDOSO, C. R. Apostila de aulas práticas de fundamentos dos fenômenos dos transportes. Uberaba: Universidade Federal do Triangulo Mineiro/Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas,2015. 91 p. Apostila
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