Os escoamentos em condutos livres

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Regime de escoamento em função de Reynolds
O coeficiente, número ou módulo de Reynolds é um número adimensional usado para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido. A significância fundamental do número de Reynolds é que o mesmo permite avaliar a estabilidade do fluxo e pode indicar se flui de forma laminar ou turbulenta. No 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 comporta-se como laminar, e para valores maiores que 2.400 o escoamento é dito turbulento. E para valores entre eles instala-se o regime de transição.
Classificação em função do número de Froude
O número de Froude é um número adimensional, utilizado na hidráulica de condutos abertos que representa a razão entre uma velocidade característica e a velocidade de onda gravitacional e separa os tipos de regime de escoamento em três tipos de acordo com sua relação com o nível crítico da água no canal. O estudo dos canais permitem definir os limites de escoamento:
Escoamento torrencial ou supercrítico: Sempre que a declividade de um canal ultrapassar a declividade crítica, a profundidade nesse canal será inferior à profundidade crítica e o movimento da água será torrencial. O número de Froude é maior do que 1.
Escoamento crítico: Neste regime, a energia específica é mínima, o número de Froude é igual a 1
Escoamento fluvial ou subcritico: Onde o escoamento é dominado mais pelas forças gravitacionais que pelas forças inerciais ou ainda a energia potencial (altura da lâmina d’água) reina sobre o escoamento enquanto a energia cinética (velocidade) come o que sobra, e o número de Froude é menor do que 1.
Velocidade e vazão de fluidos
A terminologia correta para o escoamento, corresponde a vazão ou descarga, que podem representar taxas de massa ou de volume por unidade de tempo. As grandezas associadas à medição do escoamento em fluidos são a taxa de massa por unidade de tempo m& e de volume por unidade de tempo • V ou • Q. A taxa ou vazão volumétrica é dado por V= V A. A caracterização de escoamentos passa pela medição de propriedades locais, integradas e globais. As propriedades locais podem ser termodinâmicas, como pressão, temperatura, massa específica, que definem o estado do fluido, além de sua velocidade. As propriedades integradas são as vazões em massa e volumétrica, e as propriedades globais são aquelas relativas à visualização de todo campo de escoamento.