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Relatório de Prática de Laboratório 1. Introdução No dia 19 de março de 2019 foi realizada a prática laboratorial sobre o Experimento de Reynold. O nome do experimento se refere a Osborne Reynolds que foi um físico britânico e é considerado o pioneiro da moderna mecânica dos fluidos. Em seu experimento, injetou, dentro de um tubo transparente contendo água em movimento, uma fina corrente de um corante com peso específico igual ao da água e observou que a certa velocidade a corrente seguia uma linha reta ao longo do tubo. Classificou este comportamento como fluxo laminar. Ao aumentar a velocidade gradativamente ao longo do experimento, notou que a linha desenhada pelo corante começava a sofrer oscilações até o corante se difundir por completo no fluxo de água. À medida que a velocidade ia aumentando, o ponto em que o corante se difundia por completo ficava cada vez mais próximo de onde fora injetado. A esse fluxo irregular ele designou o nome de fluxo turbulento. Classificação dos tipos de escoamentos, segundo Reynold: Disciplina: Código: Aluno: Matrícula: Professor : Prática : Experimento de Reynolds NREYNOLD < 2000 Escoamento Laminar 2000 < NREYNOLD < 2400 Escoamento Transiente NREYNOLD > 2400 Escoamento Turbulento 2. Objetivos 1.1. Objetivo Geral O objetivo deste experimento é visualizar o tipo de escoamento de um fluido por um tubo, e através do número de Reynolds determinar o tipo de escoamento por meio da vazão do fluido. 1.2. Objetivos Específicos • Descrever o que ocorre com o escoamento de um líquido quando se aumenta sua vazão ou quando o fluído encontra acidentes diversos na tubulação. • Provocar o escoamento turbulento com o aumento da vazão. • Identificar as perdas de cargas associadas ao Número de Reynolds e aos acidentes. • Reconhecer a influência do diâmetro nominal da tubulação e temperatura nos regimes de escoamento. • Identificar o escoamento laminar através do Número de Reynolds e da forma ogival do colorante retesado em início de escoamento. 3. Equipamentos • Reservatório de água; • Tubulação d vidro com diâmetro conhecido; • Reservatório de tinta; • Injetor de tinta no centro da tubulação; • Válvula reguladora de vazão; • Béquer para medição e volume; • Cronômetros 4. Procedimentos Experimentais 1. Encher o reservatório do experimento a um nível próximo dos reservatórios de anilina. 2. Posicionar o balde de recolhimento abaixo do ralo. 3. Medir a temperatura da água. 4. Conferir o diâmetro nominal de cada tubulação. 5. Abrir a válvula da linha suavemente. 6. Aumentando a vazão suavemente perceba a transição para o escoamento turbulento. 7. Meça a vazão mássica e calcule o Número de Reynolds para essa situação. 5. Dados Experimentais e Análise • Fórmulas utilizadas: • Dados: • Q= Vazão Volumétrica • μ= Viscosidade dinâmica • t = Tempo em segundos • D= Diâmetro do cubo • P= Massa específica μ.π.D NREYNOLD= 4.Q.P Vol Q = t 8,904.10-4.3,14.0,02 NREYNOLD= 4.9,43.10-6.995,075 NREYNOLD= 671,24 NREYNOLD < 2000 ESCOAMENTO LAMINAR TEMPO DE ESCOAMENTO: 106 SEGUNDOS 8,904.10-4.3,14.0,02 NREYNOLD= 4.6,6.10-5.995,045 NREYNOLD= 4.697 NREYNOLD > 2400 ESCOAMENTO TURBULENTO TEMPO DE ESCOAMENTO: 15 SEGUNDOS 6. Conclusões Observou-se a diferença entre escoamento laminar e turbulento em um tubo contínuo com alta e baixa vasão. Notou-se que na alta vasão a velocidade do fluido é intensa e isso gerou o estado turbulento do fluido. Já um fluxo laminar ocorria quando a válvula controlava a vasão suavemente. No regime turbulento a troca de energia no interior do escoamento resulta em tensões maiores. Esse movimento também dissipa energia por atrito viscoso. Como resultado dos dois efeitos o fluido se comporta como se sua viscosidade fosse aumentada. Também foi determinado o número de Reynolds para cada tipo de escoamento. Os resultados obtidos estão condizentes com os valores encontrados na literatura. Com isso, os objetivos do experimento foram alcançados. 7. Referências CANEDO, Eduardo Luis Fenômenos de transporte / Eduardo Luis Canedo. - [Reimpr.]. - Rio de Janeiro: LTC, 2018.
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