Trabalho Número de REYNOLDS

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Trabalho Int. Fen. Transportes
Descoberto por Osborne Reynolds em 1883, o número de Reynolds (Re) é um número adimensional usado em mecânica dos fluídos para o cálculo do regime de escoamento (regime que pode ser: Laminar ou Turbulento) de um determinado fluído, podendo ser esse escoamento dentro de uma tubulação ou sobre uma superfície. O número de Reynolds é geralmente usado em projetos de tubulações industriais e asas de aviões.
Definição:
O número de Reynolds é uma relação entre forças de inércia e forças viscosas, que pode ser expressa por:
Re = ou Re = 
Sendo: V- velocidade média do fluído
D- o diâmetro para o fluxo no tubo
µ- viscosidade dinâmica do fluído
- massa específica do fluído
ʋ- viscosidade cinemática do fluído
Regime de escoamento
O número de Reynolds é usado para avaliar a estabilidade de um fluxo, indicando se o fluído flui de forma laminar ou turbulenta.
Faixas de valores
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 for 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. Entre estes dois valores o fluxo é considerado como transitório.
O número de Reynolds constitui a base do comportamento de sistemas reais, pelo uso de modelos físicos reduzidos.
Um exemplo comum é o túnel aerodinâmico onde se medem forças desta natureza em modelos de asas de aviões, automóveis, edificações. Pode-se dizer que dois sistemas são dinamicamente semelhantes se o número de Reynolds for o mesmo para ambos. D refere-se em geral, a qualquer dimensão do sistema, por exemplo a corda de asa de um avião, o comprimento de um navio, a altura de um edifício. Geralmente, nos túneis aerodinâmicos a semelhança mais utilizada é a de Mach. Tipicamente, por valores experimentais, costuma-se a caracterizar um fluído com escoamento laminar Re<2.100 e escoamento turbulento Re>4.000.
Experimento de Reynolds
O experimento de Reynolds foi apresentado por Osborne Reynolds em 1883, provando que só existe Reynolds para escoamento turbulento. Neste experimento é construído um dispositivo com um tubo transparente horizontal, pelo qual a água flui a partir de um reservatório onde se está inicialmente em repouso. Por meio de uma canícula um filete de substância corante é injetada na corrente de água no tubo, o que propicia visualizar-se o escoamento através do comportamento deste filete colorido. Quando o filete escoa retilineamente, pela tubulação, sem ocorrer sua mistura com a água, o escoamento é dito laminar. No caso de mistura rápida com a água, resultando na diluição do filete, o escoamento demonstra atingir o regime turbulento. Para obter-se a redução da agitação da água no reservatório é necessário que esta permaneça em repouso por um tempo normalmente maior que uma hora, com o que se evita a formação de escoamentos secundários na tubulação transparente, que causam deformações no filete de corante que passa a assumir formas não úteis à demonstração, como rotações e translações ao longo do eixo do tubo.