A maior rede de estudos do Brasil

Grátis
8 pág.
HIDRAULICA APLICADA   NÚMERO DE REYNOLDS

Pré-visualização | Página 1 de 1

1 
 
 
 
FACULDADE ESTÁCIO DO AMAPÁ – FAMAP 
CURSO ENGENHARIA CIVIL 
DISCIPLINA: HIDRAULICA 
PROFESSOR: JEFFERSON ERASMO 
NADIR DIEGO QUADROS PINTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE HIDRAULICA APLICADA 
NÚMERO DE REYNOLDS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MACAPÁ - AP 
2018 
 
2 
 
NADIR DIEGO QUADROS PINTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE HIDRAULICA APLICADA 
NÚMERO DE REYNOLDS 
 
 
 
Relatório técnico apresentado 
como requisito parcial para 
obtenção de aprovação na 
disciplina de Hidráulica, no Curso 
de Engenharia civil, 5º semestre 
na Faculdade do Amapá- 
FAMAP. 
Prof. Jefferson Vilhena 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MACAPÁ - AP 
2018 
 
3 
 
SUMARIO 
 
1. INTRODUÇÃO 04 
2. OBJETIVO 05 
3. HIDROSTATICA 05 
4. NÚMERO DE REYNOLDS 05 
a) Escoamento Laminar 06 
b) Escoamento de transição 06 
c) Escoamento turbulento 06 
5. MATERIAIS UTILIZADOS 07 
6. PROCEDIMENTOS REALIZADOS 07 
6.1 . Aplicação 07 
7. CONCLUSÃO 08 
8. REFERENCIA 08 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Em 1883 Osborn Reynolds realizou um experimento com o objetivo de 
visualizar o padrão de escoamento da água através de um tubo de vidro, com o 
auxílio de um corante. Através deste experimento determinou-se a existência 
de escoamento laminar, escoamento turbulento e ainda o escoamento de 
transição, ou seja, o escoamento intermediário entre os dois citados 
primeiramente. 
 
Na temos a ilustração do aparato utilizado por Reynolds no experimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ilustração do aparato experimental de Reynolds 
 
 O aparato tinha as seguintes características: 
 Dimensões do tanque 1,83 m x 5,5 m x 5,5 m. 
 Equipamentos principais: Tubo de vidro, convergente cônico de madeira, tubo 
metálico, válvula para controle de vazão (com haste longa de comando) e 
sistema de injeção de líquido colorido. 
Segundo Heneine (2006), como resultado do experimento obteve-se o 
número de Reynolds, uma grandeza adimensional que indica o limite entre o 
fluxo laminar e turbulento, dado pela relação: 
 
 
 
2. OBJETIVO 
 
5 
 
 Abordar o tema número de Reynolds a fim de conhecê-lo e compreende-
lo. 
 
3. HIDROSTÁTICA: 
 
A Hidrostática estuda o comportamento de fluidos em repouso. Pode-se 
dizer que um fluido está em repouso quando qualquer porção do fluido estiver 
em repouso em relação ao recipiente que o contém, ou seja, quando o fluido 
não está escoando. Como para um fluido estar em repouso não pode haver 
tensões tangenciais atuando sobre ele, segue que num fluido em repouso a 
resultante das forças que atuam sobre qualquer porção do fluido é nula e a 
porção de fluido somente exerce forças normais sobre as demais porções ou 
paredes do recipiente que o contém. 
 
4. NÚMERO DE REYNOLDS: 
 
O coeficiente, número ou módulo de Reynolds (abreviado como Re) é 
um número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do 
regime de escoamento de determinado fluido sobre uma superfície. É utilizado, 
por exemplo, em projetos de tubulações industriais e asas de aviões. 
O conceito foi introduzido por George Gabriel Stokes em 1851, mas o 
número de Reynolds tem seu nome oriundo de Osborne Reynolds, 
um físico e engenheiro hidráulico irlandês (1842–1912), quem primeiro 
popularizou seu uso em 1883. 
O seu significado físico é um quociente de forças: forças de inércia () por 
forças de viscosidade (µ / D). É expressado como: 
Sendo: 
 
 ⱱ - velocidade média do fluido 
 Ɒ - longitude característica do fluxo, o diâmetro para o fluxo no tubo 
 µ - viscosidade dinâmica do fluido 
 p - massa específica do fluido 
 
A significância fundamental do número de Reynolds é que o mesmo 
permite avaliar o tipo do escoamento (a estabilidade do fluxo) e pode indicar se 
flui de forma laminar ou turbulenta. Para o caso de um fluxo de água num tubo 
6 
 
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. E para valores entre eles o fluxo será 
transitório. 
 
O número de Reynolds constitui a base do comportamento de sistemas 
reais, pelo uso de modelos físicos reduzidos. 
 
a. Escoamento laminar 
Quando N < 2000 tem-se um escoamento laminar ou lamelar, que 
ocorre sob regime permanente. Na Figura a Velocidade num escoamento 
laminar Num escoamento laminar as partículas descrevem trajetórias paralelas 
e as linhas de correntes são fixas e descrevem o movimento das partículas do 
fluido conforme ilustrado na figura. 
Neste escoamento não existe redemoinhos no interior da massa fluida e 
o y x 46 movimento se faz de forma silenciosa. É o que ocorre, por exemplo, 
com ar durante uma respiração tranquila. 
 
b. Escoamento de transição 
 
Este escoamento representa a passagem do escoamento laminar para o 
turbulento ou vice-versa. Como mostra a tabela 5, ele ocorre quando 2000 < N 
< 2300. 
 
c. Escoamento turbulento 
 
Este escoamento, que apresenta o fenômeno da turbulência, é também 
chamado de escoamento não-permanente e é importante observarmos que o 
fato de ser “turbulento” se deve unicamente ao escoamento, não sendo 
7 
 
característica intrínseca do fluido. Na prática, o escoamento dos fluidos quase 
sempre é turbulento. Neste tipo de fluxo é possível observar que as partículas 
se movimentam de maneira caótica e, diferentemente do fluxo laminar, a 
velocidade das partículas de fluido apresenta componentes transversais ao 
movimento geral do conjunto do fluido. Quando há obstáculos à respiração 
normal nas vias aéreas, o fluxo de ar nos tubos respiratórios é turbulento. Este 
tipo de escoamento também ocorre nas bifurcações e nos segmentos onde o 
diâmetro do tubo varia abruptamente. 
 
5. MATERIAIS UTILIZADOS 
 Hidroduto de 5mm de diâmetro 
 Hidroduto de 10 mm de diâmetro 
 Manipo 
 Água com corante 
 
6. PROCEDIMENTOS REALIZADOS: 
 
a) Registrar a densidade da água; 
b) Calcular a viscosidade da água; 
c) Registrar o diâmetro do hidroduto; 
d) Calcular a área; 
e) Calcular a vazão; 
f) Calcular a velocidade; 
g) Calcular o Reynolds; 
 
6.1. Aplicação: 
a) ρ = 1000 kg/m3 
b) µ = 1.003x10-3 Pa.i 
c) D = 10.10-3 
d) A = 7.853981x10-5 m2 
e) Q = 0,1  0,1/60min  1,6666x10-6 m3/s2 
f) V = 0,0212206 m/s 
g) Re = 211,57 
 
 
Área 
A = d2.π 
 4 
Velocidade 
Q= V.A 
V= Q = 1,6666x10-6 m2 
 A 7.853981x10-5 m3/s2 
 
V = 0,0212206 m/s 
Reynolds 
 Re = ρ.V.D = 1000. 0,0212206.( 10.10-3) 
 µ 1.003x10-3 
 
Re = 211,57 
8 
 
 
 
 
7. CONCLUSÃO 
 
Concluí que o número de Reynolds não possui unidades. As unidades no 
lado direito da equação se cancelam. E seu escoamento (a estabilidade do 
fluxo) pode indicar se flui de forma laminar ou turbulenta, dependendo da 
velocidade. 
 
 
8. REFERENCIAL 
 
 https://pt.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_Reynolds 
 http://www.fisicajp.unir.br/downloads/2001_tccrosimeire.pdf 
 http://www.boschrexroth.com.br/business_units/bri/de/downloads/h
yd_formelsammlung.pdf 
 http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/aula10.pdf