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DESCRIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO DOS ESCOAMENTOS Apodi Setembro de 2016. Docente: Petrucia Duarte da Silva Meireles. Disciplina: Fenômenos de Transporte T ESCOMENTO LAMINAR E TURBULENTO • Para definir esses dois tipos de escoamento, recorre-se à experiência de Reynolds (1883): Fonte: BRUNETTI (2015). T ESCOMENTO LAMINAR E TURBULENTO Fonte: BRUNETTI (2015). • O reservatório contém água; • Um tubo transparente é ligado ao reservatório e, no fim deste, uma válvula permite a variação da velocidade de descarga da água; • No eixo do tubo é injetado um líquido corante do qual se deseja observar o comportamento; T ESCOMENTO LAMINAR E TURBULENTO Fonte: BRUNETTI (2015). • Ao abrir pouco a válvula, para pequenas velocidades de descarga , forma-se um filete reto e contínuo de fluido colorido no eixo do tubo; • Ao abrir mais a válvula, o filete começa a apresentar ondulações e finalmente desaparece a uma pequena distância do ponto de injeção. T ESCOMENTO LAMINAR E TURBULENTO Fonte: BRUNETTI (2015). • Este último caso , como o nível (2) continua descendo, conclui-se que o fluido colorido é injetado, mas devido a movimentos transversais do escoamento, é totalmente diluído na água do tubo. • Esses fatos denotam a existência de dois tipos de escoamentos separados por um escoamento de transição. ESCOAMENTO LAMINAR • Escoamento Laminar: é aquele em que as partículas se deslocam em lâminas individualizadas, sem trocas de massa entre elas. ESCOAMENTO LAMINAR • Escoamento turbulento: é aquele em que as partículas apresentam um movimento aleatório macroscópico, isto é, a velocidade apresenta componentes transversais ao movimento geral do conjunto do fluido. NÚMERO DE REYNOLDS Reynolds verificou que o fato de o movimento ser laminar ou turbulento depende do valor do número adimensional dado por: 𝑅𝑒 = ρ𝑣𝐷 µ Re < 2000 Escoamento laminar 2000 < Re < 2400 Escoamento de transição Re > 2400 Escoamento turbulento ρ – massa específica; 𝒗 – velocidade média de escoamento do duto; D- diâmetro interno do duto; µ - viscosidade dinâmica do fluido. T TABELA DE VISCOSIDADE DINÂMICA EXERCÍCIO 1. Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulação com diâmetro de 4 cm escoa água com uma velocidade de 0,05 m/s. Dado: μ = 1,0030 × 10−3 Pa .s EXERCÍCIO 2. Calcular o número de Reynolds e identificar se o escoamento é laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulação com diâmetro de 4cm escoa água com uma velocidade de 0,2m/s. Dado: μ = 1,0030 × 10−3 Pa .s EXERCÍCIO 3. Um determinado líquido, com ρ = 1200,00 kg/m³, escoa por uma tubulação de diâmetro 3cm com uma velocidade de 0,1m/s, sabendo-se que o número de Reynolds é 9544,35. Determine qual a viscosidade dinâmica do líquido. REFERÊNCIAS BRUNETTI, F. Mecânica dos fluidos. 2. ed. rev. São Paulo: Prentice-Hall, 2015. FOX, R. W; MCDONALD, A. T; FRANÇA, G. A. C. Introdução à mecânica dos fluídos. Tradução de Ricardo Nicolau Nassar Koury. 5.ed Rio de Janeiro: Livros Técnicos e Científicos, 2001. LIVI, C. P. Fundamentos de fenômenos de transporte: um texto para cursos básicos. Rio de Janeiro: Sub-Reitoria de Ensino de Graduação e Corpo Discente, UFRJ, 1997. 2v. (Cadernos didáticos UFRJ, 30). WHITE, Frank M. Mecânica dos fluidos. 4° ed. Rio de Janeiro: McGraw-Hill, 1999. 570p.
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