RELATÓRIO DE AULA PRATICA

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RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
EXPERIMENTO DIDÁTICO DE REYNOLDS
Josiene Santana RA: 341774416338
Disciplina: Hidráulica e Hidrométrica
Curso: Engenharia Civil Noturno
Professor: Me. Lívia Savioli Manetta
Sorocaba 13 de setembro de 2018
RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA
EXPERIMENTO DIDÁTICO DE REYNOLDS
Nome: Josiene Santana RA: 341774416338
Nome da disciplina: Hidráulica e Hidrométrica
Curso: Engenharia Civil Noturno
Professor: Me. Lívia Savioli Manetta
OBJETIVO
Este experimento tem os seguintes objetivos:
Observação das características dos escoamentos laminar e turbulento.
Determinação experimental do número de Reynolds (Re) para escoamento de fluido em condutos circulares.
INTRODUÇÃO TEÓRICA
O número de Reynolds (Re) é um número adimensional (sem unidade de medida), que caracteriza uma relação entre forças inerciais e forças viscosas e avalia a estabilidade de um fluxo. Foi descoberto por Osborne Reynolds em 1883, é usado em mecânica dos fluidos para o cálculo do regime de escoamento que pode ser caracterizado como Laminar ou Turbulento. E pode ser definido através da fórmula abaixo.
V- velocidade média do fluido D - diâmetro do tubo
μ - viscosidade do fluido ρ - massa específica do fluido
No escoamento laminar Re≤2000, geralmente o fluido apresenta grande viscosidade, a velocidade do escoamento é baixa e a trajetória verificada é linear e paralela.
No escoamento turbulento Re≥4000, as trajetórias das partículas não são paralelas, não possuem sentido definido e assemelha-se a redemoinhos apresentando trajetórias irregulares e curvilíneas.
Entre os dois tipos de escoamentos, temos o regime de transição que se encontra 2000<Re<4000.
MATERIAIS E MÉTODOS
Equipamentos e Materiais
- Reservatório de agua (RA)
Figura 1
- Bomba d’água
Registro R1
Figura 2
- Tubo de acrílico transparente cilíndrico horizontal 
(diâmetro interno igual a 25mm ou 0,025m)
Registro R2
Figura 3
- Régua graduada
Figura 4
- Cronômetro digital
Figura 5
- Becker graduado
Figura 6
- Seringa adaptada com tubo.
Figura 7
- Corante alimentício. 
Figura 8
Procedimento Experimental
Preparação
- Utilizamos o Becker para diluir o corante roxo em água na proporção de 6 gotas para 200ml de água.
- Inserimos o liquido na seringa, para utilizar posteriormente. 
Medida de Vazão 1 (Q1) e Velocidade 1 (V1)
- Fechamos o ralo do reservatório de base retangular 0,297m x 0,207m, para evitar o escoamento da água;
- Abrimos o registro R2 da tubulação de Reynolds como indicado na figura 3 a ¼ da abertura total.
- Em seguida abrimos o registro da bomba (R1) como indicado na figura 2 e acionamos o cronômetro, no mesmo instante, para escoamento da água dentro do reservatório (figura 1) no tempo de 60 segundos para medir a vazão.
 - Verificamos que em 60 segundos o reservatório encheu 3,5 cm ou 0,035m.
- Fechamos apenas o registro R1 .
Experimento Vazão 1 (Q1)
- Para verificarmos na prática e visualizar o tipo de regime em que o liquido se encontra abrimos novamente o registro R1 (enquanto o R2 já estava aberto), pegamos a seringa com o corante já diluído e encaixamos na entrada da tubulação e injetamos o liquido roxo para conseguir visualizar a linha conforme figura 9.
Figura 9
Cálculos considerando valores de Q1 e V1
Cálculo do volume de água do reservatório em t = 60s:
Vol= Ab x H (m³) 	Ab= b x h (m²)
Vol= Volume Ab = Área da base H = Altura 
Ab=0,297x0,207= 0,615 m²
Vol=0,615 x 0,035= 0,0215m³
Cálculo da Vazão volumétrica Q1 : 
Q1=Vol/t
Q1=0,0215/60s
Q1=3,5875x10-4 m³/s
Cálculo da velocidade 
Q=VxA V=velocidade da liquido A= área do tubo
A=πr² r=raio do tubo
Diâmetro do tubo D= 2,5 cm ou 0,025m
A=π(0,025)² 
A=4,91x10-4 m²
Q1=V1xA 
3,5875x10-4 =V1 x 4,91x10-4
V1=0,73m/s
Utilizando a fórmula de Reynolds
Agua= 1000kg/m³
μ Agua =10-3N.s/m² (20°C)
V= velocidade em m/s
D= diâmetro do tubo em m
 (Regime turbulento) 
Medida de Vazão 2 (Q2) e Velocidade 2 (V2)
Para a realização da segunda parte do experimento utilizando uma nova vazão Q2.
- Abrimos o registro R2 da tubulação de Reynolds como indicado na figura 3 na metade da abertura total.
- Em seguida abrimos o registro da bomba (R1) como indicado na figura 2 e acionamos o cronômetro, no mesmo instante, para escoamento da água dentro do reservatório (figura 1) no tempo de 60 segundos para medir a vazão Q2.
 - Verificamos que em 60 segundos o reservatório encheu 7,5 cm ou 0,075m.
- Fechamos apenas o registro R1.
Experimento Vazão 2 (Q2)
- Para verificarmos na prática e visualizar o tipo de regime em que o liquido se encontra com a vazão Q2, abrimos novamente o registro R1 (enquanto o R2 já estava aberto), pegamos a seringa com o corante já diluído e encaixamos na entrada da tubulação e injetamos o liquido roxo para conseguir visualizar a linha conforme figura 10.
Figura 10
Cálculos considerando valores de Q2 e V2
Cálculo do volume de água do reservatório em t = 60s:
Ab=0,297x0,207= 0,615 m²
Vol=0,615 x 0,075= 0,046125m³
Cálculo da Vazão volumétrica Q2 : 
Q2=Vol/t 
Q2=0,046125/60s
Q2 =7,6875x10-4 m³/s
Cálculo da velocidade V2
Diâmetro do tubo D= 2,5 cm ou 0,025m
A=π(0,025)² 
A=4,91x10-4 m²
Q2=V2xA 
7,6875x10-4 =V x 4,91x10-4
V2=1,5656m/s
Utilizando a fórmula de Reynolds
 (Regime turbulento) 
RESULTADOS
Foi observado que na primeira abertura do registro e após inserir o corante (com vazão Q1), o escoamento se encontrava no regime aparentemente laminar para transitório conforme figura 9, pois o liquido roxo apresentava uma trajetória linear no inicio e após alguns centímetros se dilua com a água. Porém ao realizar os cálculos foi verificado que o regime em que o liquido se encontrava era o turbulento com N° de Reynolds =18250.
Na segunda parte do experimento já foi possível visualizar melhor o regime em que o liquido se encontrava, pois o liquido não tinha uma trajetória definida e apresentava rotações e translações ao longo do eixo do tubo e através dos cálculos foi possível comprovar que estava no regime turbulento com N° de Reynolds =39142.
 Tabela demonstrativa de resultados
	Ensaios
	Vazão Q (m³/s)
	Re(N° Reynolds)
	Tipo de escoamento
(Cálculos)
	Tipo de escoamento
(Visualizado)
	1
	3,5875x10-4
	18250
	Turbulento
	Laminar/transitório
	2
	7,6875x10-4 
	39142
	Turbulento
	Turbulento
CONCLUSÃO
Apesar de na primeira parte do experimento os resultados práticos não terem concordado com os teóricos através dos cálculos realizados, foi possível visualizar a linha do corante bem definida. E acredito que se a velocidade do escoamento fosse diminuída seria possível constatar os resultados para o regime laminar.
Já na segunda parte com a V2, os cálculos constataram o regime e suas características quanto ao regime turbulento.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
- Manual de instruções MA-TS-2110, modelo: MF2110, Bancada de mecânica de fluidos.
- https://www.engquimicasantossp.com.br/2013/10/numero-de-reynolds.html
Acessado em: 10/09/2018
- https://pt.wikipedia.org/wiki/Regime_de_escoamento
Acessado em: 10/09/2018