FACULDADE SALESIANA M ARI A AUXILIADORA

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FACULDADE SALESIANA M ARI A AUXILIADORA 
CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA 
 
 
 
 
Por 
 
Ariádine Bitencourt 
Diogo Lino 
Marcos Vinícius 
 
 
 
 
 
Atividade 1: Experimento de Reynolds 
 
 
 
 
 
Trabalho apresentado em cumprimento às exigências da 
disciplina Laboratório de Engenharia Química I, 
ministrada pela professora Priscila Barros 
no curso de graduação em Engenharia Química 
na Faculdade Salesiana Maria Auxiliadora 
 
 
 
Macaé - RJ 
Agosto/2014 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Dispositivo experimental utilizado por Reynolds .......................... 5 
Figura 2 - Unidade Experimental de Reynolds (STT410) ................................... 8 
Figura 3 - Detalhe do recipiente contendo o corante (azul de metileno) .. 10 
Figura 4 – Regime Laminar .............................................................................. 11 
Figura 5 – Regime de Transição ...................................................................... 11 
Figura 6– Regime Turbulento ........................................................................... 13 
 SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 4 
1.1 OBJETIVO GERAL ............................................................................................... 4 
2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................ 5 
3 PROCEDIMENTOS .................................................................................................. 7 
4 RESULTADOS ......................................................................................................... 9 
5 DISCUSSÃO .......................................................................................................... 14 
6 CONCLUSÃO ......................................................................................................... 14 
BIBLIOGRAFIA ................................................................ ......................................... 15 
 
 1 INTRODUÇÃO 
Esse experimento foi executado no laboratório de Engenharia Química de 
Faculdade Salesiana Maria Auxiliadora e tem como objet ivo ca lcular e discutir o s 
possíveis efeitos do número de Reynolds em um esco amento num duto fechado. O 
conceito do número do Reynolds foi p rimeiramente pensado por George G. Stokes 
em 18 51, contudo o número analisado f oi denominado “de Reynolds” após Osborne 
Reynolds, que popularizou seu uso em 1883. O número de Reynolds surge quando 
se realiza uma análise dimensional em problemas de dinâmica de fluidos e tem 
como principal utilidade a caracterização de diferentes regimes de fluxo: laminar, 
transição ou turbulento. 
Ou seja, o e scoamento em um tubo é laminar, transiente ou turbulento se o 
número de Reynolds for baixo, interme diário ou alto, respectivamente. A velocidade 
do fluido, a massa específica, viscosidade e diâmetro do tubo se combinam para 
formar o número de Reynolds e determinar o tipo de escoamento. 
Para escoamento em tubos redondos, temos os seguintes valores. O 
escoamento é laminar se o número de Reynolds for menor do que aproximadamente 
2100 a 2300. O e scoamento é turbulento se o número d e Reynolds dor maior do que 
aproximadamente 4000. O escoamento transiente, que pode e star entre condições 
laminares e turbulentas e repre senta o início da turbulência, tem o número de 
Reynolds entre os dois limites acima. 
1.1 OBJETIVO GERAL 
Este experimento tem co mo objetivo a visualização do padrão de escoamen to 
de água através de um tubo de vidro, com o auxílio de um fluido colorido (co rante 
azul de metileno), bem como determinar valores de vazões volumétricas, 
velocidades de escoamento e o Número de Reynolds crítico para escoamento de 
fluidos em condutos circulares e observar visualmente as características d os 
movimentos laminar, turbulento e transição entre eles.
2 MATERIAL 
 
 Corante: Azul de Metileno 
 Cronômetro 
 Proveta graduada de vidro 
 Termômetro 
 Unidade experimental de Reynolds – STT410
Corante: Azul de Metileno 
 Cronômetro 
 Proveta graduada de vidro 
 Termômetro 
 Unidade experimental de Reynolds – STT410
3 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
 
O número de Reynolds (abreviado como Re) é um número adimensional 
usado em mecânica dos fluídos para o cálculo do regime de escoamento de 
determinado fluido d entro de um tubo ou sobre uma superfície. É utilizado, por 
exemplo, em projetos de tu bulações industriais e asa s de aviões. O se u nome vem 
de Osborne Reynolds, um f ísico e en genheiro irlandês. O seu significado físico é um 
quociente entre as forças de inércia e as forças de viscosidade 
Em experiências , Reynolds (1883) demonstrou a existência de dois tipos de 
escoamentos, o escoamento laminar e o escoamento turbulento . O experimento teve 
como objetivo a visualização d o padrão de escoamen to de água através de um tubo 
de vidro, com o auxílio de um fluido colorido (corante). 
A figura 1 demonstra o experimento realizado por Reynolds (1883). 
 
O procedimento de seu experimento consiste no f luxo da água que a limenta o 
procedimento e é acionado pela abertura da válvula inicial (torneira), e e ste f luido é 
carregado por uma m angueira até uma válvula para a retirada de ar. Após este feito, 
o fluido é tran sportado para a entrada do tubo inicial que contem duas fontes de 
alimentação, uma do fluido (água) e outra do corante indicador do escoamen to. Este 
corante possui uma válvula que controla sua vazão. 
Quando o s valores de Reynolds são pequenos o nome da do é escoamento 
laminar, esta f orma uma tensão de cisalhamento en tre os líquidos, ao contrário d isso 
ocorre o processo de geração turbulento, pois esse tem forma vorticosa (pois o s 
movimentos do f luido se assemelha à vórtices) e cons equentemente dissipa as 
partículas adjacente por atrito viscoso. Tal movimento é resu ltado do contato entre 
regiões do escoamento com o líquido em movimento rápido com o líquido que se 
movimenta vagarosamente ou estagnado. 
Reynolds ap ós ter feito todas as suas e xperiências com diferentes valores d e 
diâmetros e temperaturas, che gou à conclusão que a m elhor forma d e se de terminar 
o tipo de movimento do e scoamento não depende exclusivamente do valor da 
velocidade, mais ao valor de uma expressão sem dimensões, considerando também 
a viscosidade do líquido. 
Conforme demonstra a fórmula abaixo: 
 
Na qual: Re é o número de Reynolds;  é a densidade do fluido (kg/m 3); V é a 
velocidade média do fluido (m/s); D é o diâmetro interno do tubo (m);  é a 
viscosidade do fluido (kg/ms).
Se o resultado do escoamento for superior a 400 0, o movimento nas 
condições correntes, em tubos comerciais, sempre será turbulento. Para os 
encanamentos, o escoamento em regime laminar ocorre e é estável para valores do 
número de Reynolds inferiores a 2000. Entre esse valor e 4000 encontra -se um zona 
crítica, na qual não se pode determinar com segurança a perda de carga nas 
canalizações.
4 PROCEDIMENTOS 
 
4.1 Procedimento Experimental 
 
 Primeiramente, encheu-se o tanque da Figura 3 com água. O experimento foi 
iniciado quando atingiu um nível razoável de á gua. Isto foi fe ito para diminuir 
a chance de o experimento ser interrompido por falta de águ a. 
 Encheu-se o recipiente com corante (azul de m etileno)
como ilustrado na 
figura 4. 
 Tomando os devidos cuidados com o nível do tanque , abriu-se a válvula d e 
escoamento da água iniciando-se com uma abertura pequena. 
 Abriu-se a válvula que libera o corante para o tubo capilar dentro do tanque. 
 Ajustou-se a vazão destas duas válvulas a té que se fosse observado um 
escoamento lamina r, onde o filete de co rante m anteve-se reto, ou seja, sem 
oscilações. 
 Após o bservarmos o escoamento laminar, coletou -se um volume de água e 
mediu-se o tempo de coleta com a finalidade de se obter o valor da vazão de 
água. Foram realizadas 2 coletas a fim de minimizar possíveis e rros 
experimentais. 
 A abertura da válvula de água foi aumentada gradativamente, de modo que o 
aumento da vazão possibilitou a observação d os demais tipos de 
escoamentos: transição e turbulento. 
 A cada nova a bertura da válvula com um tipo de escoamento correspondente , 
coletou-se um volume de água em uma proveta e med iu-se o tem po gasto
para t al coleta. Da mesma forma, estas medições também foram rea lizadas 
com a f inalidade de se obter o valor da vazão de água e também foram 
realizadas 2 coletas do escoamento.
igura 2- Unidade Experimental de Reynolds – STT410 do laboratório de 
Engenharia Química de Faculdade Salesiana Maria Auxiliadora
 Corante: Azul de Metileno 
 Cronômetro 
 Proveta graduada de vidro 
 Termômetro 
 Unidade experimental de Reynolds – STT410
 Corante: Azul de Metileno 
 Cronômetro 
 Proveta graduada de vidro 
 Termômetro 
 Unidade experimental de Reynolds – STT410
Figura 3- Detalhe do recipiente contendo o corante (azul de metileno).
5 RESULTADOS 
 
Dados: 
 
 Diâmetro: D= 40 mm= 4,0x10-2 m 
 Densidade da água: ρ= 1000 kg/m3
 
 Temperatura da água : T= 21°C 
 Viscosidade da água: μ= 1,03x10-3 Pa.s 
Equações utilizadas: 
 
 Área:    
 
 Vazão Volumétrica: 

 
 Velocidade:   

 
 Número de Reynolds:  
 
Primeiramente, estimamos, para as condições do experimento, os intervalos de 
vazão p ara que fossem observados distintamente os 3 tipos de escoamento 
(laminar, transição e turbulento). 
 
Calculando a área temos: 
Sabendo que para se ter um escoamento laminar o n úmero de Reynolds precisa ser 
inferior à 2100, com isso temos que: 
Com a o btenção do resultado a cima, estimamos que para obtermos um escoamento 
laminar a vazão volumétrica deve ser menor que 70,3 mL /s. 
Para o escoamento turbulento, onde Re > 4000, temos: 
 

   
  

    
  
 
Desta forma, estimamos que para obtermos um escoamento turbulento a vazão 
volum étrica deve ser ma ior que 134 mL/s . 
 
Consequente, para obtermos um escoamento em transição o valor da va zão 
volumétrica deve estar entre e 70,3 e 134 mL/s. 
 
Vale salientar que estes valores serviram apenas como um norteador, visto a 
dificuldade de se controlar as vazões com as válvulas. 
 
Valores obtidos para o escoamento laminar: 
Escoamento Laminar 
Observação 
Volume (m3) 
Tempo (s) 
Vazão (m3/s) 
Velocidade 
(m/s) 
Re 
1 
1,2 x10-4 
60 
2 x10-6 
1,54 x10-3 
59,81 
2 
1,15 x10-4 
60 
1,92 x10-6 
1,48 x10-3 
57,48 
 
Dessa forma, para o escoamento laminar observado, calculamos um valor 
médio para o número de Reynolds igual a 58,65
Figura 4- Regime laminar
Valores obtidos para o escoamento de transição: 
 
Escoamento Transição 
Observação 
Volume (m3) 
Tempo (s) 
Vazão (m3/s) 
Velocidade 
(m/s) 
Re 
1 
3,48 x10-4 
60 
5,8 x10-6 
4,46 x10-3 
173,21 
2 
3,49 x10-4 
60 
5,81 x10-6 
4,47 x10-3 
173,59 
 
Dessa f orma, p ara o escoamento de transição observado, calculamos um 
valor médio para o número de Reynolds igual a 173,4. 
Valores obtidos para o escoamento turbulento: 
 
Escoamento Turbulento 
Observação 
Volume (m3) 
Tempo (s) 
Vazão (m3/s) 
Velocidade 
(m/s) 
Re 
1 
7,7 x10-4 
30 
2,57 x10-5 
1,98 x10-2 
768,93 
2 
7,5 x10-4 
30 
2,5 x10-5 
1,92 x10-2 
745,63 
 
Dessa fo rma, para escoamento tu rbulento observado, calculamos um valor 
médio para o número de Reynolds igual a 757,28
5 DISCUSSÃO 
 
 
Por m eio deste experimento é possível percebe r a diferença entre 
escoamento laminar, transição e tu rbulento em um tubo vertical. Os números 
encontrados para Reynolds calculados para cada tipo de escoamento e o s 
resultados obtidos mostram que com o aumento da velocidade, o número calculado 
aumenta. Tal fato comprova a essência do experimento. 
Quanto à visualização dos escoamentos com auxílio do corante (azul de 
metileno), conseguiu-se distinguir muito bem os diferentes tipos. Para o laminar, 
percebe-se um leve f io d e corante que passa pelo centro do tubo, já com o 
turbulento ocorre uma ocupação de todo o diâmetro do tubo pelo mesmo.
Apesar de, como já dito, termos observados que o aumento da vazão 
aumenta o número de Reynolds, o cálculo d o me smo para cada ensaio não nos 
permitiu tirar conclusões quanto ao e scoamento existe nte. Porém, c omo em to do 
experimento a suscetibilidade a erros existe, alguns referentes a este trabalho que 
podem ser citados como a coleta d e um dado volume de água no tempo 
cronometrado, o e rro na medição d o volume desta água que foi rea lizada em um 
instrumento de pouca precisão (proveta) , o diâmetro da saída de água e ra muito 
menor que o diâmetro do tudo . Outra possível f onte de e rro pode ser devido ao fa to 
de um recipiente que despeja o corante den tro do duto de água não estar 
rigorosamente centralizado. No entanto foi visualmente observado que o 
escoamento transpassou pelos regimes de escoamento previstos teoricamente. 
6 CONCLUSÃO 
Ao término d este experimento, podemos concluir que trata -se de uma 
atividade onde foi possível perceber que a importância fu ndamental do n úmero de 
Reynolds é a possibilidade de se avaliar a estabilidade do fluxo podendo ob ter uma 
indicação se o escoamento flui de forma laminar ou turbulenta. Com isso, p odem -se 
realizar os dimensionamentos industriais e optar por materiais m ais adequados para 
cada processo. Mesmo n ão obtendo os valores de número de Reynolds d entro da 
linha tabelada, por conta dos erros de equipamento e experimentais, ainda assim 
notamos uma realidade no seu crescente número, de a cordo com os regimes, 
laminar, de transição e turbulento. 
BIBLIOGRAFIA 
 
COLADAWEB. Disponível e m: <http://www.coladaweb.com/fisica/hidrostatica.htm>. 
Acesso em: março de 2014. 
BISTAFA, S. R. Mecânica dos Fluidos Noções e Aplicações São Paulo: Blucher, 
2010. 
ESCOLADAVIDA. Disponível em : 
<http://www.escoladavida.eng.br/mecflubasica/aula3_unidade3.htm>. Acesso em: 
março de 2014. 
FOX, R. W ., MACDONALD, A. T. PRITCHARD. P. J. Introdução à Mecânica dos 
Fluidos. 6ed. Rio de Janeiro: LTC, 2006. 
NETTO, J. M. de A. Manual de Hidráulica. 8ª edição, Edito ra Edgard Blücher, 1998, 
São Paulo, SP. 
PORTO, R. d e M. Hidráulica Básica. Escola de Engenharia de São Carlos, 
Universidade de São Paulo, 1999, São Carlos, SP. 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE. Esc oamento Laminar e 
Escoamento Turbulento. Fenômenos de Transporte I. 
W U, H. Kwong. Fenômenos de transportes: mecânica dos fluido s, 1 ª edição – São 
Carlos: EdUFScar, 2010
 
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1 INTRODUÇÃO 
Esse experimento foi executado no
laboratório de Engenharia Química de 
Faculdade Salesiana Maria Auxiliadora e tem como objet ivo ca lcular e discutir o s 
possíveis efeitos do número de Reynolds em um esco amento num duto fechado. O 
conceito do número do Reynolds foi p rimeiramente pensado por George G. Stokes 
em 18 51, contudo o número analisado f oi denominado “de Reynolds” após Osborne 
Reynolds, que popularizou seu uso em 1883. O número de Reynolds surge quando 
se realiza uma análise dimensional em problemas de dinâmica de fluidos e tem 
como principal utilidade a caracterização de diferentes regimes de fluxo: laminar, 
transição ou turbulento. 
Ou seja, o e scoamento em um tubo é laminar, transiente ou turbulento se o 
número de Reynolds for baixo, interme diário ou alto, respectivamente. A velocidade 
do fluido, a massa específica, viscosidade e diâmetro do tubo se combinam para 
formar o número de Reynolds e determinar o tipo de escoamento. 
Para escoamento em tubos redondos, temos os seguintes valores. O 
escoamento é laminar se o número de Reynolds for menor do que aproximadamente 
2100 a 2300. O e scoamento é turbulento se o número d e Reynolds dor maior do que 
aproximadamente 4000. O escoamento transiente, que pode e star entre condições 
laminares e turbulentas e repre senta o início da turbulência, tem o número de 
Reynolds entre os dois limites acima. 
 
 
1.1 OBJETIVO GERAL 
Este experimento tem co mo objetivo a visualização do padrão de escoamen to 
de água através de um tubo de vidro, com o auxílio de um fluido colorido (co rante 
azul de metileno), bem como determinar valores de vazões volumétricas, 
velocidades de escoamento e o Número de Reynolds crítico para escoamento de 
fluidos em condutos circulares e observar visualmente as características d os 
movimentos laminar, turbulento e transição entre eles.