Experimento de Reynolds

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Relatório da disciplina 
LEQ1 Curso de 
Engenharia Química 2014 
 
 
 
 
 
EXPERIMENTO DE REYNOLDS
 
 
MOURA JUNIOR1,C. F. 
 
1Aluno do ENQ/UFAL 
Curso de Engenharia Química - Centro de Tecnologia - Universidade Federal de Alagoas - 
Av.Lourival de MeloMota, s/n Tabuleiro 57072-970 Maceió - AL 
e-mail:celsojr_al@hotmail.com 
 
 
 
RESUMO– 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. O escoamento pode ser definido como laminar 
ou turbulento. O escoamento laminar é aquele em que as partículas se deslocam em lâminas 
individualizadas, sem trocas de massa entre elas. E o escoamento turbulento é aquele em que 
as partículas apresentam um movimento aleatório macroscópico. 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. 
 
Palavras-Chaves: Reynolds, escoamento, vazões. 
 
 
 
 
(um espaço) 
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 e asas de aviões. 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. Para solucionar um 
processo no dia-a-dia utiliza-se esse princípio, 
porém através de um mecanismo denominado 
de balanço de massa. Onde se pode definir 
Balanço de massa ou balanço material como 
uma técnica na qual relaciona as quantidades 
de matérias envolvidas em um dado processo, 
onde o engenheiro realiza uma contabilidade 
das massas totais e de cada componente, tendo 
em mente o princípio da conservação da 
massa. [1] 
 
 (1) 
 
 - velocidade média do fluido. 
 - longitude característica do fluxo, 
o diâmetro para o fluxo no tubo. 
 - viscosidade dinâmica do fluido. 
 - massa específica do fluido. 
 
 O escoamento pode ser definido como 
laminar ou turbulento. O escoamento laminar é 
aquele em que as partículas se deslocam em 
lâminas individualizadas, sem trocas de massa 
entre elas. E o escoamento turbulento é aquele 
em que as partículas apresentam um movimento 
aleatório macroscópico, isto é, a velocidade 
apresenta componentes transversais ao 
movimento geral do fluido. [2] 
 
Figura 1: Representação do escoamento laminar. 
 
Fonte: [1]. 
 
Figura 2: Representação do escoamento turbulento. 
 
Fonte: [1]. 
 
 Reynolds verificou que, no caso de tubos, 
seriam observados os seguintes valores: 
 
Re < 2000 Escoamento Laminar 
2000 < Re < 3000 Escoamento de Transição 
Re > 3000 Escoamento Turbulento 
 
 Nota-se que o movimento turbulento é 
variado por natureza, devido às flutuações da 
velocidade em cada ponto. Pode-se, no entanto, 
muitas vezes, considerá-lo permanente, adotando 
em cada ponto a média das velocidades em 
relação ao tempo. [2] 
A quantidade de turbulência influi 
diretamente no dimensionamento de tubulações, 
sendo usado no cálculo de perda de carga, no 
ângulo de curva dos tubos, na escolha do tipo de 
válvulas e conexões e nas estimativas de 
rompimento e potência de bombas. Medidores de 
escoamentos internos com redução de seção 
também incorporam o número de Reynolds para 
aumentar a precisão. 
Embora escoamentos internos de 
interesse para a Engenharia sejam turbulentos, o 
escoamento laminar pode ser importante em 
certas aplicações, tais como lubrificação ou 
processos químicos de escoamento. 
 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. O número de Reynolds constitui a 
base do comportamento de sistemas reais, pelo 
uso de modelos reduzidos. Um exemplo comum 
é o túnel aerodinâmico onde se medem forças 
desta natureza em modelos de asas de aviões. 
Pode-se dizer que dois sistemas são 
dinamicamente semelhantes se o número de 
Reynolds for o mesmo para ambos. 
 
 
 
OBJETIVOS DO EXPERIMENTO 
 
 
 Ter conhecimento em visualizar os 
diferentes tipos de escoamento, laminar, 
transicional e turbulento, bem como a 
determinação experimental do número de 
Reynolds para um fluido líquido em tubo 
cheio e analisar seus valores limites. Comparar 
os dados experimentais com as previsões da 
literatura. 
 
 
MATERIAIS E MÉTODOS 
 
a) Materiais: 
 Paquímetro; 
 Reservatório de água; 
 Válvulas de alimentação e de controle 
de fluxo; 
 Termômetro digital; 
 Becker; 
 Proveta; 
 Cronômetro. 
 
b) Métodos: 
 
Com o auxílio de um paquímetro mediu-
se o diâmetro da tubulação, e considerou a 
espessura da parede do tubo igual a 1 mm. 
Colocou-se o módulo em operação em 
relação a seguinte seqüência: 
1. Enchemos o tanque reservatório de água 
até o nível estar constante, e em seguida 
abrimos a válvula de alimentação do 
corante; 
 
2. Abrimos, lentamente, a válvula de 
controle de fluxo do tubo cilíndrico, e 
medimos a temperatura do fluido; 
 
3. Quando o corante apresentou escoamento 
constante, medimos a vazão do fluido na 
saída do tubo cilíndrico, pelo método 
volume/tempo, com o auxílio de becker, 
proveta e cronômetro. Repetimos três 
vezes e encontramos um valor médio. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES 
 
 
 Com o auxílio do paquímetro medimos o 
diâmetro da tubulação que foi de 5,1 cm. A partir 
dos dados obtidos experimentalmente foi 
possível construir a tabela 1, que mostra a 
variação do número de Reynolds em relação à 
velocidade de escoamento. Os valores da massa 
específica e da viscosidade dinâmica da água a T 
= 26,5 ºC, obtidos na literatura, foram ρ = 
996,725 Kg/m³ e µ = 0,0008615 N.s/m², 
respectivamente. O número de Reyolds foi 
calculado por meio da equação 1 e a velocidade 
do escoamento através da equação 2: 
 𝑣 =
𝑄
𝜋.(
𝐷
2
)²
 (2) 
 
Tabela 1: Determinações experimentais de escoamento da 
água em módulo de Reynolds. 
D 
(m) 
Tempo 
(s) 
Volume 
(m³) 
Vazão 
(m³/s) 
Reynold
s 
0,051 20 0,00016 8x10
-6 
231,3 
0,051 20 0,00016 8x10
-6
 231,3 
0,051 20 0,00016 8x10
-6
 231,3 
0,051 13 0,00027 2,08x10
-5 
601,85 
0,051 13 0,000275 2,11x10
-5 
607,75 
0,051 13 0,00027 2,08x10
-5
 601,85 
0,051 10 0,0006 6x10
-5 
1734,75 
0,051 10 0,00058 5,8x10
-5
 1675,74 
0,051 10 0,000575 5,75x10
-5
 1663,94 
0,051 5 0,00079 1,58x10
-4
 4570,01 
0,051 5 0,00078 1,56x10
-4
 4484,39 
0,051 5 0,00078 1,56x10
-4 
4484,39 
Fonte: AUTOR, 2014. 
 
 De acordo com a literatura e os dados 
obtidos experimentalmente, foi possível observar 
que o escoamento se manteve durante que quase 
todo o experimento. Durante os tempos de 20, 13 
e 10 s o número de Reynolds manteve-se abaixo 
dos 2000. A partir do tempo 5 foi possível 
observar que o escoamento passou a ser 
turbulento e apresentou valores de número de 
Reynolds superior a 3000. 
 Visualmente, a partir de 10 s já não era 
tão possível a visualização de um regime 
laminar, daí a importância do calculo do número 
de Reynolds. Tal dificuldade navisualização se 
deu pelo fato do escoamento está se 
aproximando da zona de transição (2000< Re < 
3000). 
 
 
 
CONCLUSÕES 
 
 Foi possível fazer a observação dos 
tipos de regime do escoamento, tanto o 
laminar quanto o turbulento e foi possível 
comprovar através dos cálculos do número de 
Reynolds e comprovar a sua importância na 
hora de diferencial os tipos de escoamento. 
Percebemos que o escoamento 
turbulento é o mais utilizado devido à sua 
aplicação ser voltada por grandes vazões. 
. 
 
 
SUGESTÕES 
 
 
 Em relação ao experimento, poderia ser 
demonstrando mais o escoamento em regime 
turbulento e até mesmo na zona de transição. 
 
 
 
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICA 
 
 
 
[1] Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues. 
Mecânica dos Fluidos. Disponível em:< 
http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/aula10.pdf> 
Acesso em 17 OUT. 2014; 
 
[2] BRUNETTI, FRANCO, Mecânica dos 
Fluidos. 2ª edição, São Paulo: Editora Pearson 
Prentice Hall, 2008; 
 
[3] ANGELO, Edvaldo. Notas de aula da 
disciplina Fenômenos de Transporte I, 
Universidade Presbiteriana Mackenzie, São 
Paulo, 2005; 
 
[4] NETTO, J. M. de A.Manual de Hidráulica.8ª 
edição, Editora Edgard Blücher, 1998, SãoPaulo, SP; 
 
 
[5] PORTO, R. de M.Hidráulica Básica. Escola 
de Engenharia de São Carlos,Universidade de 
São Paulo, 1999, São Carlos, SP.