Relatório 2 Reynolds

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TRIÂNGULO MINEIRO
Instituto de Ciências e Tecnologias Exatas
Guilherme Batista de Lima
Isabela Pereira da Silva
Luca Cotrin Morot
Marisa Menezes Borges
Tales Gomes Moreira
Relatório n°2
Determinação do Número de Reynolds em tubo de seção Circular
 
Profª. Drª. Lizielle Guerreiro
Disciplina: Laboratório de Fundamentos de Fenômenos de Transporte
 
Uberaba – MG
12/04/2018
INTRODUÇÃO
Osborne Reynolds (1842-1912) foi um físico britânico, nascido em Belfast.
 Influenciado por seu pai, excelente matemático, com um grande interesse em mecânica, particularmente equipamentos agrícolas, Reynolds foi enviado para trabalhar como aprendiz em uma firma de engenharia durante um ano, onde adquiriu experiência na construção de navios a vapor.
Formou-se em matemática em Cambridge em 1867. Logo após, trabalhou como engenheiro civil em uma firma de engenharia em Londres durante um ano. 
Seus primeiros trabalhos foram em eletricidade e magnetismo, mudando depois seu interesse para hidráulica e hidrodinâmica, área de seu foco a partir de então. Em 1883, introduziu o mais importante número adimensional da mecânica dos fluidos, conhecido hoje como número de Reynolds.
A EXPERIÊNCIA DE REYNOLDS
A experiência de Reynolds (1883) demonstrou a existência de dois tipos de escoamentos, o laminar e o turbulento. O experimento teve como objetivo a visualização do escoamento de água através de um tubo de vidro com o auxílio de corante.
Seja um reservatório com água como ilustrado na Fig.1. Um tubo de vidro, em cuja extremidade é adaptado um convergente, é mantido dentro do reservatório e ligado a um sistema externo que contém uma válvula que tem a função de regular a vazão. No eixo do tubo de vidro é injetado um líquido corante que possibilitará a visualização do padrão de escoamento. Muito semelhante ao que foi realizado em laboratório.
Figura 1 - esquema do experimento de Reynolds
As principais características dos escoamentos são: 
Escoamento laminar: é definido como aquele no qual o fluido se move em camadas, ou lâminas, uma camada escorregando sobre a adjacente havendo somente troca de quantidade de movimento molecular. Qualquer tendência para instabilidade e turbulência é amortecida por forças viscosas de cisalhamento que dificultam o movimento relativo entre as camadas adjacentes do fluido. 
Escoamento turbulento é aquele no qual as partículas apresentam movimento caótico macroscópico, isto é, a velocidade apresenta componentes transversais ao movimento geral do conjunto ao fluido.
Figura 2- aspecto do escoamento no tubo de vidro
A natureza de um escoamento, isto é, se laminar ou turbulento e sua posição relativa numa escala de turbulência é indicada pelo número de Reynolds (Re). O número de Reynolds é a relação entre as forças de inércia (Fi) e as forças viscosas (Fμ):
Para dutos circulares de diâmetro D:
V = velocidade do fluido;
D = diâmetro do tubo;
 = viscosidade dinâmica em Stokes;
μ = viscosidade dinâmica do fluido;
ρ = massa específica do fluido.
2.OBJETIVOS
O objetivo do experimento foi calcular o número de Reynolds em um tubo de seção tubular para a água, nos regimes: laminar, transição e turbulento.
MATERIAIS E METODOLOGIA
Equipamentos Utilizados:
- Recipiente de 50 litros;
- Seringa;
- Permanganato de potássio;
- Cronômetro;
- Termômetro;
- Módulo experimental para a determinação do número de Reynolds, que consiste em:
 	- Reservatório de água de 10 L;
	- Tubulação de silicone transparente (diâmetro interno de 2,5m) para escoamento da água;
	- Registro controlador de vazão.
3.2 Metodologia
1) Para iniciar o experimento encheu-se o reservatório de água como mostrada na Figura 3.
2) As possíveis bolhas de água presentes no duto transparente de silicone foram eliminadas ao abrir o registro para permitir o escoamento.
3) Foi aferida a temperatura da água.
4) Registro foi aberto em um nível razoavelmente baixo se comparado a sua abertura total.
5) Foi injetado o corante no fluxo de água que escoa dentro do tubo transparente com auxílio de uma seringa;
6) Então foi coletado os seguintes dados em três momentos diferentes: Tipo de regime visualizado e a quantidade de massa de água coletada durante o tempo de cinco segundos
7) O experimento descrito foi repetido para as situações em que o registro de água estava em um nível médio de abertura e posteriormente em um nível alto se comparado a sua abertura total.
Figura 3-Esquema do dispositivo para visualização tipos de escoamento.
RESULTADOS E DISCUSSÕES
.
	Posição do Orifício 
	Altura do orifício em relação ao referêncial (m)
	Distância do jato (m)
	T1
	1,09
	1,05
	T2
	0,8
	1,33
	T3
	0,495
	1,35
	Altura de água no reservatório 
	0,894
Tabela 1 – Registro de dados experimentais para prática de determinação do número de Reynolds.
	Posição do Orifício 
	Velocidade (m/s)
	T1
	2,23
	T2
	3,29
	T3
	4,25
Tabela 1 – Registro de dados experimentais para prática de determinação do número de Reynolds
CONCLUSÕES
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
WHITE, F. M. Mecânica dos fluidos.Editora Bookman, Mc Graw Hill. Sexta Edição, 2011.
LIVI, C. P. Fundamentos dos fenômenos de transporte: Um texto para cursos básicos. Editora LTC, 2004