Experimento de Reynolds

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MECÂNICA DOS FLUIDOS 
TURMA 3001 
PROF.: JOMAR AMARAL 
EXPERIMENTO 
11/09/2018 
 
Tipos de Escoamento 
Objetivo 
Visualizar e comparar os tipos de escoamentos incompressíveis, a partir dos dados obtidos no laboratório com os 
estabelecidos por Reynolds. 
Teoria 
Regime de escoamento diz respeito, em mecânica dos fluidos, a como os fluidos se comportam em relação a 
diversas variáveis. 
Um fluxo de fluido pode se comportar quanto à direção da trajetória das partículas que o compõe em relação a 
dependência do estado de organização do escoamento em: 
Escoamento laminar (regime laminar, também chamado de lamelar ou tranquilo) - no qual as partículas do fluido 
tendem a percorrer trajetórias paralelas. 
Escoamento turbulento (regime turbulento, no qual as trajetórias das partículas são curvilíneas, não paralelas, 
alteram-se em sentido, sendo irregulares. Apresentam entrecruzamento, formando uma série de minúsculos 
redemoinhos ou vórtex. O escoamento turbulento é também conhecido como "turbilhonário" ou "hidráulico". Na 
prática, o escoamento dos fluidos quase sem exceção é turbulento. É o regime típico das obras de engenharia, tais 
como adutoras, tubulações industriais, vertedores de barragens, fontes ornamentais, etc. 
O coeficiente, número ou módulo de Reynolds (Re) é um número adimensional usado para o cálculo do regime de 
escoamento de determinado fluido sobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações 
industriais e asas de aviões. 
O conceito foi introduzido por George Gabriel Stokes em 1851, mas o número de Reynolds tem seu nome oriundo 
de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro hidráulico irlandês (1842–1912), quem primeiro popularizou seu uso 
em 1883. 
O seu significado físico é um quociente de forças: forças de inércia por forças de viscosidade. É expressado como 
�� =
���
�
 
sendo 
v - velocidade média do fluido 
D - o diâmetro para o fluxo no tubo 
µ - viscosidade dinâmica do fluido 
ρ - massa específica do fluido 
A significância fundamental do número de Reynolds é que o mesmo permite avaliar o tipo do escoamento (a 
estabilidade do fluxo) e pode indicar se flui de forma laminar ou turbulenta. Para o 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 será laminar, e para valores maiores que 2.400 o fluxo será turbulento. E para valores entre eles o fluxo será 
transitório. 
Novos experimentos consideram atualmente 
Re ≤ 2000 → escoamento laminar 
2000 < Re < 4000 → escoamento de transição 
Re ≥ 4000 → escoamento turbulento 
Material experimental 
Um tanque graduado. 
Paquímetro ou régua milimétrica. 
Termômetro. 
Cronômetros. 
Aparelho de experimento de número de Reynolds. 
 
Procedimento experimental 
Inicialmente medir a temperatura da água e o diâmetro do tubo pelo qual a água escorre, em seguida abrir a válvula 
de controle da vazão e notar o escoamento do permanganato de potássio. Anotar a quantidade de fluido que 
escorreu em 20 segundos. Variar a abertura da torneira para que escoamentos diferentes sejam visualizados. 
Anotar a quantidade de fluido que escoou em 20 segundos. Fazer esse procedimento para escoamento laminar, 
escoamento intermediário e escoamento turbulento. 
 
Figura 1. Experimento de Reynolds. 
 
 
 
 
Resultados e discussões 
Através da vazão (Q) e pela equação da continuidade calculamos a velocidade média do escoamento na seção 
transversal do tubo transparente e com essa velocidade média pode-se calcular o número de Reynolds. 
Tabela 1. Resultados calculados e observados. 
Ensaio Q (m3/s) 
 
v (m/s) Re 
 
Tipo de 
escoamento 
calculado 
Tipo de 
escoamento 
visualizado 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
 
Se necessário use a tabela viscosidade dinâmica da água em função da temperatura. 
Tabela 2. Viscosidade dinâmica da água em função da temperatura. 
Temperatura (°C) Viscosidade 
dinâmica (kg/m.s) 
Temperatura (°C) Viscosidade 
dinâmica (kg/m.s) 
18 0,001054 25 0,000891 
19 0,001028 26 0,000871 
20 0,001003 27 0,000852 
21 0,000979 28 0,000833 
22 0,000955 29 0,000815 
23 0,000933 30 0,000798 
24 0,000911 31 0,000781 
 
Observações 
1. É imprescindível uma boa discussão dos resultados, comparando-os com a teoria. 
2. Incluir o desvio percentual em eventuais diferenças é sempre importante pois auxilia nas discussões. 
3. Fotos do experimento devem ser incluídas no relatório. 
4. O relatório é corrigido pelos seguintes critérios: 
Introdução e objetivo............ 2,0 pontos 
Materiais e metodologia....... 2,0 pontos 
Discussão dos resultados...... 4,0 pontos 
Conclusão e bibliografia ....... 2,0 pontos 
 
Entregar este relatório até 25/09/2018, não esquecer de seguir o padrão ABNT de relatórios científicos.