Relatório mecânica dos fluidos pratica 1

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Relatório aula prática de mecânica dos fluidos
Alunos: Carolai Fabris, Renan Kozikoski, Ricardo Teixeira e Vinicius Damasceno.
Relatório realizado na data 27/04/18
Introdução: 
O número de Reynolds (Re), descoberto por Osborne Reynolds é um número adimensional usado para o calcular e descobrir qual é o regime do escoamento, seja ele laminar, turbulento ou em transição aos regimes de um fluido, podendo ser calculado pela seguinte equação:
 = Número de Reynolds;
 = Densidade do fluido;
 = Velocidade média do escoamento;
 = Diâmetro hidráulico;
 = Viscosidade dinâmica
- Re < 2300: Escoamento laminar;
De acordo com o Re podemos determinar que regime de escoamento está acontecendo de seguindo estes parâmetros:
- Re < 2300: Escoamento laminar;
- 2300 < Re < 4000: Escoamento em transição e 
- Re > 4000 Escoamento turbulento.
Objetivos: 
Calcular o número de Reynolds realizando o ensaio, buscando obter o número de Reynolds para um escoamento laminar e para um escoamento turbulento em um duto aberto. 
Materiais e métodos:
Equipamento para o ensaio:
Canal aberto;
Termômetro e/ou Termopar;
Trena;
Bola com boia;
Canetão para marcação
Cronometro;
Figura 1 : Canal aberto
Figura 2: Trena, termopar, canetão e bolinha
Para realizar o cálculo do número de Reynolds são necessárias 4 variáveis, onde apenas a velocidade do escoamento do fluido pode ser alterada, desta forma foi realizado dois ensaios com duas velocidades, uma com baixa velocidade buscando o escoamento laminar, e outra com alta velocidade buscando o escoamento turbulento. 
Densidade e viscosidade dinâmica do fluido: ambas são dependentes da temperatura do fluido, por este motivo deve se medir a temperatura do fluido de ensaio (uso do termômetro) e com a temperatura utilizar tabela confiável para se obter os valores – Recomendação: Tabela A.8, da pag. 667 Livro Fox, Robert W., Introdução à mecânica dos fluidos 7ª edição.
Velocidade média do escamento: A velocidade do escoamento pode ser calculada realizando 2 marcações no duto, medido a distância entre elas (uso da trena, canetão e cronometro), e soltar a bola com boia no escoamento, mede se o tempo que ela percorre, com o cronometro do próprio celular, dentre a distância entre as marcações. 
Figura 3: marcação do canal aberto
Figura 4 : Bola percorrendo a distância
Cuidados a serem tomados: Evitar que a bola com boia toque nas lateriais do duto, inicar a marcação quando o perfil de velocidade está completamente desenvolvido.Para maiores velocidades utilizar a distância das marcações mais longe possivel, realizar testes várias vezes para se obter uma precisão. Essa médição contem diversões erros associados é recomendavel o uso de equipamentos apropriados. 
Para a baixa velocidade devemos cuidar para que tenhamos uma fina camada de fluido percorrendo o barrador como mostrado na figura abaixo :
Figura 5: barrador com fluido escoando
Calculo do Diâmetro hidráulico: dependente da geométrica e condições de escoamento, o diâmetro hidráulico é calculado a partir da seguinte equação:
 = Área da seção transversal; 
 = Período molhado.
Para canal (duto) aberto:
 NÃO FOI COLOCADO AS MEDIAS DE a E b , seria bom colocar
Onde “a” é a largura do canal que foi medido com a trena e “b” é a altura da coluna de água que foi medido com o auxílio desta régua na extremidade da foto (figura 6). 
Figura 6: fotografia mostrando a altura da coluna de água
Quando mudamos a velocidade do escoamento, a altura da coluna de água se altera, então devemos medir novamente e iremos obter outro diâmetro hidráulico.
Resultados e Discussões:
Temperatura da água: 30,5 °C
 
1° cálculo do número de Reynolds, buscando o escoamento turbulento, velocidade do escoamento alto.
- Calculo da velocidade média do escoamento: 
	Distância (m)
	1,34
	1,34
	1,34
	Tempo (s)
	7,40
	7,50
	7,50
	Velocidade (m/s)
	0,181
	0,179
	0,179
	Velocidade média (m/s)
	0,179
- Cálculo do diâmetro Hidráulico:
- Cálculo do número de Reynolds:
Para o número de Reynolds de 33316, utilizando o parâmetro temos que o escoamento é de transição. 
2° cálculo do número de Reynolds, buscando o escoamento laminar, velocidade do escoamento baixa:
- Calculo da velocidade média do escoamento: 
	Distância (m)
	0,51
	0,51
	0,51
	Tempo (s)
	9,81
	10,27
	10,65
	Velocidade (m/s)
	0,052
	0,050
	0,048
	Velocidade média (m/s)
	0,050
- Cálculo do diâmetro Hidráulico:
- Cálculo do número de Reynolds:
Para o número de Reynolds de 8677 o escoamento é turbulento.
Conclusão
 Não conseguimos obter o escoamento laminar que buscávamos, decorrente de erros associados, e devido que é um procedimento um pouco mais delicado e requer um pouco mais de precisão.