Relatório Reynolds - Atualizado

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Experimento Número de Reynolds
Autores: Andreza Bitencourt dos Santos, Joseilto Magalhães.
Palavras Chave: experimento, fluído e Reynold.
	
	MECÂNICA DOS FLUÍDOS
Professor: Thiago Fontes
Introdução
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 o de Reynolds, embora introduzido conceitualmente em 1851 por um cientista da época, tornou- se popularizado na mecânica dos fluidos pelo engenheiro hidráulico e físico Irlandês, Osborne Reynolds em 1883. 
No ano de 1833, Reynolds demonstrou através de experiências a diferença qualitativa entre o escoamento laminar e o turbulento, considerando o escoamento de transição. Além de descobrir a diferença entre esses escoamentos, Reynolds realizou várias experiências com os fluidos viscosos em movimento para condições escoamento em turbulência. O experimento de Número de Reynolds relaciona a força da inércia com a viscosidade, por exemplo, V.D/n. Uma investigação experimental das circunstâncias que determinam se o movimento da água deve ser direto ou sinuoso, e da lei de resistência em canais paralelos. O numero de Re, reflete os efeitos dos fluidos, e não considerando tais fluidos como rugosidade das paredes da tubulação, obstruções e as curvas da tubulação. A relação de duas quantidades de trabalho feita pelo o atrito significa que a energia cinética pode se predominar. Já o fluido com a viscosidade sem atrito possui Re infinito. 
Figura 1 - Experimento do Número de Reynolds.
Para realizar seu experimento Reynolds teve como base a seguinte forma, ele injetou dentro de um tubo transparente contendo água em movimento e um pouco de corante, que a corrente estava fina e com um determinado peso especifico igual ao da água e observou que a certa velocidade a corrente de água com o corante seguia uma linha reta ao longo do tudo, sendo assim, classificou o comportamento como laminar. Ao aumentar a velocidade, notou que a linha desenhada pelo corante fazia oscilações até o corante sumir completamente, esse fluxo ele determinou como fluxo turbulento. Por fim ele observou que a transição entre os dois fluxos denominou de fluxo intermediário, pois ocorreu no experimento ter duas forças ocorrendo no percurso e postulou uma equação relacionada as duas classificando-as qual o tipo de fluxo que elas são. A equação de Reynolds é a relação entre a força de inércia e a força da viscosidade, sendo V a velocidade do fluxo que o fluido de encontra, D o diâmetro do tubo, p a massa especifica e μ a viscosidade cinemática do fluido. Reynolds determinou que, quando o número do fluido esta abaixo de 2000, o fluxo é laminar, entre 2000 e 2300 o fluxo é de transição e acima de 2300 classificamos como fluxo turbulento. Reynolds observou que o fenômeno ensaiado, dependia das seguintes variáveis.
Figura 2 - Equação do Número de Reynolds.
ρ - massa específica do fluido;
v - velocidade média do escoamento;
D - diâmetro interno da tubulação;
μ - viscosidade do fluido.
Resultados e Discussão
O experimento foi executado manuseando um tubo de vidro transparente pelo qual a água escoava, originando-se de um reservatório onde se encontrava a nível constante. Um filete de corante foi injetado na corrente de água, possibilitando a visualização do regime de escoamento através do comportamento do filete de corante.
O processo para efetuação do experimento foi baseado nas medições da água por intervalo de tempo. Ao abrir a válvula do fluxo de água, as medições foram iniciadas. Foram claramente observadas as mudanças da água com o corante de acordo com o que a válvula foi aberta. Logo em seguida com um cronometro o grupo calculou o tempo que o fluido enchia a bureta ate os níveis de volume que a equipe dava e depois de serem calculados, foi observado se o fluxo do escoamento da água é laminar, turbulento ou transição com os volumes determinados.
Abaixo está uma tabela preenchida para obtenção os números de Reynolds. 
	Tipo de Escoamento
	Volume
	Tempo
	Tempo médio
	Velocidade
	Número de Reynolds
	Laminar
	100 ml
	T¹: 00.12.75
	00.12.61
	24.03
	
	
	100 ml
	T²:
00.13.01
	
	
	791276
	
	100 ml
	T³: 00.12.08
	
	
	
	Transição
	100 ml
	T¹ 00.05.68
	00.05.55
	
0.54
	
	
	100 ml
	T²
00.05.56
	
	
	17766
	
	100 ml
	T³
00.05.42
	
	
	
	Turbulento
	100 ml
	T¹
00.02.68
	00.02.04
	1.48
	
	
	100 ml
	T²
00.01.76
	
	
	48639
	
	100ml
	T³
00.01.70
	
	
	
	
	
	
	
	
	
Considerações Finais
Por meio de experimento realizado foi possível observar o comportamento entre escoamento laminar e turbulência em um tubo contínuo. Analisando a equação de Reynolds, verifica-se que o escoamento tem caráter laminar quando o número de Reynolds é baixo, quando o fluxo é turbulento, as forças de inércia estão governando o fluido e o Reynolds tem seu numero elevado. A turbulência é provocada por flutuações locais na velocidade das partículas de fluido, que têm causas diversas; por exemplo, irregularidades na superfície interna do tubo. A viscosidade do fluido permite-lhe absorver essas flutuações de velocidade. É por isso que líquidos com maior viscosidade cinemática mantêm escoamento laminar a maiores velocidades que líquidos menos viscosos. 
Referências
JULIANA. Experimento de Reynolds. Disponível em: <https://www.passeidireto.com/arquivo/60056077/trabalho-de-experimento-de-reynolds>. Acesso em 23 de Outubro de 2019
COELHO, Pedro. Numero de Reynolds. Disponível em: <https://www.engquimicasantossp.com.br/2013/10/numero-de-reynolds.html>. Acesso em: Acesso em 23 de Outubro de 2019
Escoamento Laminar e Escoamento Turbulento. <http://meusite.mackenzie.com.br/eangelo/Exp_Reynolds.pdf> Acesso em 23 de Outubro de 2019