Relatório prática determinação do número de Reynolds

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ 
 
 
 
ALEX SANTOS VIEIRA 
FELIPE LUCATELI 
ISABELA COIMBRA AMARAL 
JULIO FAVARO 
 
 
 
 
 
 
 
 
DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE REYNOLDS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMPO MOURÃO 2018 
1. INTRODUÇÃO 
Descoberto por Osborne Reynolds em 1883, o número de Reynolds (Re) é um 
número adimensional usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do regime de 
escoamento (regime que pode ser: Laminar ou Turbulento) de um determinado fluido, 
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. 
 
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 
2.1 Regime de escoamento 
O número de Reynolds é usado para avaliar a estabilidade de um fluxo, 
indicando se o fluido flui de forma laminar ou turbulenta. 
 
2.2 Escoamento laminar 
O escoamento laminar ocorre quando as partículas de um fluido se 
movimentam ao longo de trajetórias bem definidas, apresentando lâminas ou 
camadas (daí o nome laminar), que preservam suas características durante o 
escoamento. Número de Reynolds abaixo de 2400. 
 
2.3 Escoamento turbulento 
O escoamento turbulento ocorre quando as partículas de um fluido não se 
movimentam ao longo de trajetórias bem definidas, ou seja, as partículas descrevem 
trajetórias irregulares, com movimento aleatório, produzindo uma transferência de 
quantidade de movimento entre regiões de massa líquida. Este escoamento é comum 
na água, cuja viscosidade é relativamente baixa. Número de Reynolds acima de 2400. 
 
2.4 Determinação de Reynolds (𝑹𝒆) 
 
𝑅𝑒 =
𝑃. 𝑉. 𝐻
𝜇
 
 
 
 Onde: 
 𝑃= Massa específica do fluido 
 𝑉= Velocidade do escoamento 
 𝐻= Diâmetro da tubulação 
 𝜇= Viscosidade dinâmica do fluido 
 
2.5 Massa Específica do Fluido (𝒑) 
“A massa específica é a razão entre a massa da quantidade de um determinado 
fluido e o volume do mesmo. ” (Tony Victor Pereira Tavares, 2016). 
 
2.6 Velocidade de escoamento (𝑽) 
 “Velocidade é o volume e/ou massa de determinado fluido que passa por uma 
determinada seção de um conduto livre ou forçado, por unidade de tempo. ” 
(Wikipédia, 2018). 
 
2.7 Diâmetro da tubulação (𝑯) 
“Para o cálculo, é preciso especificar o interior e exterior do tubo diâmetro e o 
comprimento total do tubo. ” (Dmitry Zhitov, 2018). 
 
2.8 Viscosidade dinâmica do fluido (𝝁) 
“A viscosidade dinâmica (μ) (também conhecida como viscosidade absoluta) é 
dada em termos de força requerida para mover uma unidade de área a uma unidade 
de distância. ” (Pedro Coelho, 2015). 
 
3 METODOLOGIA 
Primeiramente o manômetro foi fixado à 10º em relação a horizontal. Após isso 
o registro foi aberto e a água, juntamente com corante azul, foi liberada e pode-se 
observar a movimentação dá água enquanto a válvula de regulagem estava fechada. 
Com isso, esperava-se a coluna manométrica se estabilizar e com o auxílio do 
paquímetro era obtida e anotada a variação da altura. Depois de obtido a variação de 
altura, era necessário observar o momento que a água chegasse a um nível de 100ml, 
para que então a válvula de regulagem de vazão fosse aberta. 
Com a válvula aberta, calculava-se o tempo necessário para o tubo ser 
esvaziado completamente. O processo foi repetido 10 vezes, tanto para a ida, quanto 
para a volta e os resultados obtidos foram anotados numa tabela. 
 
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 
4.1 Abaixo seguem as tabelas obtidas com a utilização das equações da Vazão e 
Reynolds: 
 
IDA 
Δh (m) Volume (m³) Tempo (s) Q V Re calculado Re observado 
0,01 0,0001 50 0,0000020 0,0254655 253,8937 Laminar 
0,016 0,0001 19,5 0,0000051 0,0652963 651,0096 Transição 
0,018 0,0001 6,2 0,0000161 0,2053673 2047,5301 Turbulento 
0,03 0,0001 4,1 0,0000244 0,3105554 3096,2651 Turbulento 
0,07 0,0001 2,5 0,0000400 0,5093108 5077,8748 Turbulento 
0,095 0,0001 2,4 0,0000417 0,5305321 5289,4529 Turbulento 
0,12 0,0001 2,2 0,0000455 0,5787623 5770,3122 Turbulento 
0,155 0,0002 5 0,0000400 0,5093108 5077,8748 Turbulento 
0,19 0,0002 4,4 0,0000455 0,5787623 5770,3122 Turbulento 
0,24 0,0002 4 0,0000500 0,6366385 6347,3435 Turbulento 
 
VOLTA 
Δh (m) Volume (m³) Tempo (s) Q V Re calculado Re observado 
0,09 0,0001 5 0,0000200 0,2546554 2538,937382 Turbulento 
0,075 0,0001 5,2 0,0000192 0,2448610 2441,285944 Turbulento 
0,068 0,0001 5,3 0,0000189 0,2402410 2395,223945 Turbulento 
0,062 0,0001 5 0,0000200 0,2546554 2538,937382 Turbulento 
0,056 0,0001 5,8 0,0000172 0,2195305 2188,739122 Turbulento 
0,052 0,0001 6 0,0000167 0,2122128 2115,781151 Turbulento 
0,044 0,0001 7 0,0000143 0,1818967 1813,526701 Turbulento 
0,038 0,0001 8,4 0,0000119 0,1515806 1511,272251 Turbulento 
0,03 0,0001 14 0,0000071 0,0909484 906,7633506 Transição 
0,027 0,0001 16,5 0,0000061 0,0771683 769,3749642 Laminar 
4.2 Abaixo seguem os gráficos: 
 
 
 
 
 
 
5. CONCLUSÃO 
 Os resultados obtidos divergiram com os resultados observados, devido a falha 
humana no experimento, tanto na observação do regime quanto na medição do volume. 
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
1 16 18 3 7 9,5 12 15 19 24 Δh (cm)
RE CALCULADO - IDA
Re calculado
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
9 7,5 6,8 6,2 5,6 5,2 4,4 3,8 3 2,7 Δh (cm)
RE CALCULADO - VOLTA
Re calculado
Ressalva-se também a importância deste experimento na área da engenharia, contudo 
sendo feito um experimento de alta precisão, para que possa determinar essas e mais outras 
propriedades dos fluidos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REFERÊNCIAS 
ADÃO WAGNER PÊGO EVANGELISTA, Propriedades fundamentais dos fluidos, 
2018. (Acessado em 
https://www.agro.ufg.br/up/68/o/1.1.2__Propriedades_dos_fluidos.pdf, 15/10/2018). 
DMITRY ZHITOV, Calculo da Tubulação, 2018. (Acessado em 
http://www.zhitov.ru/pt/volume_pipes/, 15/10/2018). 
LUIZ EDUARDO MIRANDA J. RODRIGUES, Escoamento laminar e turbulento, 
2016. (Acessado em http://www.engbrasil.eng.br/pp/mf/aula10.pdf, 15/10/2018) 
WIKIPEDIA, Vazão, 2018. (Acessado em https://pt.wikipedia.org/wiki/Vaz%C3%A3o, 
15/102018). 
PEDRO COELHO, Viscosidade: dinâmica e cinética, 2015. (Acessado em 
http://www.engquimicasantossp.com.br/2015/04/viscosidade-dinamica-e-
cinematica.html, 15/10/2018). 
WIKIPEDIA, Viscosidade, 2018. (Acessado em 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Viscosidade, 15/102018).