mecflu cap02 regime

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Mecânica dos Fluidos
PROF. RENATO MAIOLI CASTILHO
Engenharia de Controle e Automação
2. Regime Variado e 
Permanente
2. Regime variado e permanente
2.1 Regimes ou movimentos variados e permanentes:
2. Regime variado e permanente
Regime Variado é quando as propriedades do fluido
mudam no decorrer do escoamento; As propriedades do
fluido podem variar de ponto para ponto, desde que não
haja variações com o tempo.
Regime Permanente é aquele em que as propriedades do
fluido são invariáveis em cada ponto com o passar do
tempo. Quando as propriedades em uma dada seção do
escoamento não se alteram com o decorrer do tempo.
2.2 Tipos de escoamento
• Escoamento Laminar
• Escoamento Turbulento
2. Regime variado e permanente
Escoamento Laminar
Ocorre quando as partículas de um fluido movem-se a o longo de
trajetórias bem definidas, apresentando lâminas ou camadas (daí o
nome laminar) cada uma delas preservando sua característica no
meio.
No escoamento laminar a viscosidade age no fluido no sentido de
amortecer a tendência de surgimento da turbulência.
Este escoamento ocorre geralmente a baixas velocidades e em
fluídos que apresentemgrande viscosidade.
2. Regime variado e permanente
Escoamento Turbulento
Ocorre quando as partículas de um fluido não se movem ao longo de
trajetórias bem definidas, ou seja, descrevem trajetórias irregulares,
com movimento aleatório, produzindo uma transferência de quantidade
demovimento entre regiões demassa líquida.
2. Regime variado e permanente
3. Cinemática dos fluidos
2. Regime variado e permanente
Qual a diferença entre a vazão de um fluido em 
regime laminar e vazão em regime turbulento?
3. Cinemática dos fluidos
Resp.: O regime turbulento é descrito por uma mistura
intensa do líquido e oscilações de velocidade e
pressão, o movimento das partículas é caótico e sem
trajetória determinada. Já a vazão em regime laminar
é caracterizada por um escoamento em camadas
concêntricas, e depende da forma do duto, sem
passagens das partículas do fluido de uma camada para
outra e sem alteração de velocidade para determinada
vazão.
Como saber o regime de escoamento?
Resp.: Número de Reynolds
Número de Reynolds
O número de Reynolds tem seu nome oriundo
de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro
hidráulico irlandês (1842–1912).
O número de Reynolds (abreviado como Re) é um
número adimensional usado para o cálculo do
regime de escoamento de determinado fluido
dentro de um tubo ou sobre uma superfície.
É o quociente entre as forças de inércia e as forças
de viscosidade.
2. Regime variado e permanente
Número de Reynolds / Experimento
2. Regime variado e permanente
Número de Reynolds
Re < 2.000 → Escoamento laminar
2.000 < Re < 2.400 → Escoamento de transição
Re > 2.400 → Escoamento turbulento
Laminar
Transição
Turbulento
2. Regime variado e permanente
Número de Reynolds
O número de Reynolds permite avaliar o tipo do escoamento (a estabilidade do
fluxo) indicando se flui de forma laminar ou turbulenta.
Para o caso de um fluxo de água num tubo cilíndrico, admite-se os valores de
2.000 e 2.400 como limites.
Desta forma, para valores menores que 2.000 o fluxo será laminar, e para valores
maiores que 2.400 o fluxo será turbulento.
Entre estes dois valores o fluxo é considerado como transitório
O número de Reynolds é um número adimensional fundamental para o cálculo das
perdas em um sistema de bombeamento. O seu significado é o cociente das forças
de inércia e forças de viscosidade.
2. Regime variado e permanente
𝑅𝑒 =
ρ𝑣𝐷
μ
Viscosidade
É a resistência à deformação dos fluidos em movimento, não se manifesta se
o fluido se encontrar em repouso.
Em um fluxo laminar, diferentes “lâminas” do líquido movem-se com
diferentes velocidades, assim, a ação da viscosidade representa uma forma
de atrito entre partículas de lâminas adjacentes.
A viscosidade é uma propriedade termodinâmica (dependente de T e P).
Quanto maior a viscosidade, menor será a velocidade em que o fluido se
movimenta.
2. Regime variado e permanente
A importância fundamental do número de Reynolds é a
possibilidade de se avaliar a estabilidade do fluxo podendo
obter uma indicação se o escoamento flui de forma laminar
ou turbulenta.
Um exemplo comum é o túnel aerodinâmico onde se medem
forças desta natureza em modelos de asas de aviões. Pode-se
dizer que dois sistemas são dinamicamente semelhantes se o
número de Reynolds for o mesmo para ambos.
Número de Reynolds
2. Regime variado e permanente
2. Regime variado e permanente
Número de Reynolds
Exercícios: