Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ – CAMPUS CABO FRIO/RJ Allan Machado de Souza Pereira Erick Barros de Lima Gabriel Azevedo Leite Gabriela Costa Couto Francisco Júnior Ribeiro de Oliveira NÚMEROS DE REYNOLDS Medidas e Cálculos Cabo Frio, 2017 Allan Machado de Souza Pereira Erick Barros de Lima Gabriel Azevedo Leite Gabriela Costa Couto Francisco Júnior Ribeiro de Oliveira NÚMEROS DE REYNOLDS Medidas e Cálculos Relatório técnico apresentado como requisito parcial para obtenção de aprovação na disciplina de Hidráulica, no Curso de Engenharia Civil, na Universidade Estácio de Sá – Campus Cabo Frio/RJ. Prof. Marcelo Silva Cabo Frio, 2017 RESUMO Esta prática tem por objetivo observar, classificar e distinguir os tipos de escoamentos em laminar, transitório e turbulento. Para tal classificação, calculou-se o número de Reynolds através de características físicas do fluido, água, tais como a vazão, a velocidade de escoamento, a massa específica e a viscosidade dinâmica do mesmo. No escoamento laminar, verificou-se Re <2000, para o regime turbulento Re >2500, já no transitório há uma faixa intermediária 2000<Re<2500. Sendo assim, o número de Reynolds permite constatar que tipo de escoamento se está trabalhando para que seja possível planejar, dimensionar ou restaurar o sistema de acordo com suas necessidades. Palavras-chave: Numero de Reynolds, Fluidos, Escoamento, Relatório. SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO......................................................................................................... 5 2 DESENVOLVIMENTO............................................................................................. 6 2.1 OBJETIVO GERAL.......................................................................................... 6 2.1.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS ....................................................................... 6 2.2 METODOLOGIA............................................................................................... 6 2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS........................................................... 7 2.4 RESULTADOS................................................................................................. 7 3 CONCLUSÃO.......................................................................................................... 8 4 REFERÊNCIAS.........................................................................................................8 1 INTRODUÇÃO 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 dentro de um tubo ou sobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações industriais. O seu nome vem de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro irlandês. O seu significado físico é um quociente entre as forças de inércia e as forças de viscosidade. Onde: - velocidade média do fluido;{\displaystyle D} - longitude característica do fluxo, o diâmetro para o fluxo no tubo;{\displaystyle \mu } - viscosidade dinâmica do fluido;{\displaystyle \rho } - massa específica do fluido. 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. Com isso, podem-se realizar os dimensionamentos industriais e optar por materiais mais adequados para cada processo. Escoamento Laminar Ocorre quando as partículas de um fluido movem-se ao 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 apresentem grande viscosidade. Escoamento Turbulento Ocorre quando as partículas de um fluido não movem-se ao longo de trajetórias bem definidas, ou seja as partículas descrevem trajetórias irregulares, com movimento aleatório, produzindo uma transferência de quantidade de movimento entre regiões de massa líquida. Este escoamento é comum na água, cuja a viscosidade e relativamente baixa. 2 DESENVOLVIMENTO 2.1 OBJETIVO GERAL Calcular a vazão, a velocidade média e o Coeficiente de Reynolds e determinar o tipo de escoamento do Fluído. 2.1.1 OBJETIVO ESPECIFICO Medir a vazão volumétrica de uma torneira d’água; Medir o diâmetro interno da torneira; Calcular a velocidade de escoamento; Verificar a temperatura do fluído (água); Aplicar a equação do Número de Reynolds; Determinar o tipo de escoamento; 2.2 METODOLOGIA Material Utilizado: Proveta Plástica Graduada; Paquímetro; Cronômetro; Termômetro; Torneira; Fluído (água) 2.3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS Abrir a torneira até uma determinada queda onde a vazão seja constante; Posicionar uma proveta embaixo da torneira e ao mesmo tempo inicie a contagem do cronômetro; Antes de transbordar a proveta, retire-a da torneira e parando o cronômetro; Anote o volume (quantidade obtida na proveta, em ml) e o tempo para seu enchimento; Repita os passos por três vezes e calcule a vazão média; Verifique a temperatura d’água no terceiro teste na proveta, permaneça com o termômetro submerso no fluído por três minutos para efetuar a leitura da temperatura; Meça o diâmetro interno da torneira com o auxílio de um paquímetro; Calcule a velocidade de escoamento; Com a temperatura do fluído, verificar a sua massa específica e viscosidade dinâmica; Aplique a equação do Número de Reynolds e determine o tipo de escoamento; 2.4 RESULTADOS Medidas: T1 T2 T3 V1 V2 V3 14,22s 10,91s 12,34s 900 ml 700 ml 780 ml Vazão: V1/T1=Q1 V2/T2=Q2 V3/T3=Q3 (Q1+Q2+Q3)3=Q Medições: Diâmetro Área Velocidade 0.015 m 0.0007 m 0.359 m/s Pesquisa: Massa Especifica em 30º C Viscosidade Dinâmica em 31º C 0.995 g/ml 0.000781 kg/(m.s) Com os valores das tabelas anteriores pode-se calcular o número de Reynolds utilizando-se da Equação. Obtém-se: 6,861 Podemos classificar assim o escoamento como TURBULENTO. 3 CONCLUSÃO Conforme as informações achadas em livros, o experimento feito em laboratório, podemos constatar que o escoamento da torneira é do tipo turbulento. Ocorre quando as partículas de um fluido não se movem ao longo de trajetórias bem definidas, ou seja, as partículas descrevem trajetórias irregulares, com movimento aleatório, produzindo uma transferência de quantidade de movimento entre regiões de massa líquida. 3 REFERÊNCIAS Coeficiente de Reynolds - Wikipédia: https://pt.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_Reynolds Visualizado na web: 20/02/2017 Mecânica dos Fluidos – Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia (IF) http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/aula10.pdf Visualizado na web: 21/02/2017 Número De Reynolds http://www.engquimicasantossp.com.br/2013/10/numero-de-reynolds.html Visualizado na web: 21/02/2017
Compartilhar