Experimento de reynolds- relatório básico

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UNIVERSIDADE DE CAXIAS DO SUL 
CURSO DE ENGENHARIA DE PRODUÇÃO 
CAMPUS BENTO GONÇALVES 
 
 
 
 
 
THAÍSE GRIGOLETTO PASQUALLI 
 
 
 
 
RELATÓRIO SOBRE EXPERIMENTO DE REYNOLDS 
 
 
 
 
 
 
Nova Prata, Março de 2020. 
INTRODUÇÃO 
O número de Reynolds (conhecimento como Re), popularizado por Osborne Reynolds, é a 
relação entre forças de inércia e forças viscosas. Reynolds, em seus experimentos em laboratório, que 
demonstrou a existência de três tipos de escoamento, o laminar, transitório e turbulento. 
 O escoamento laminar foi caracterizado como “escoamento tranquilo, e em camadas 
paralelas”, onde as camadas se aderem umas às outras. O escoamento transitório é a passagem do 
escoamento laminar para o turbulento, que nessa corrente turbulenta é vista como uma vazão 
turbulenta, caracterizada pela mistura do próprio líquido, sem poder observar suas camadas, como no 
laminar. 
 Sendo assim, Reynolds nomeou este seu projeto com um número absoluto chamado de 
“Número de Reynolds”, “o qual constitui hoje a base do comportamento de sistemas reais do 
escoamento, sendo o mesmo empregado nos estudos dos fluidos em geral e, também em modelos 
reduzidos como na dinâmica de asas de avião, automóveis, edificações, etc.” 
METODOLOGIA 
 O experimento foi realizado na casa da aluna Thaíse Grigoletto Pasqualli, do curso de 
Engenharia de Produção, da UCS campus Bento Gonçalves. 
MATERIAIS 
Os materiais utilizados para o experimento de Reynolds estão listados a seguir: 
 - Cronômetro através do celular 
 - Copo de plástico com medidas 
 - Régua para medir o diâmetro da torneira 
MÉTODOS 
 Baseado no experimento de Reynolds, conforme figura 1, foi feita uma adaptação modo 
caseiro. Neste experimento caseiro, Figura 2 e 3, foi utilizada a torneira da cozinha, com controle de 
água (para identificar a corrente laminar e turbulenta), a própria torneira com 2 cm de diâmetro, água 
com diferenças no seu volume para a devida identificação, o copo com medidor com volume de 200 
ml para ambos os casos. Para definição, a torneira já ligada, com temperatura média de 20ºC, foi 
colocado o copo abaixo e cronometrado o tempo que enchia o copo até completar os 200ml. 
 Através dos cálculos, deu-se a resposta para laminar ou turbulento, mas tem-se uma noção 
através da visualização da água corrente o que cada um significaria. Conforme a Figura 2, a água 
corrente descia de forma “tranquila”. Podemos imaginar nesse meio um filete colorido no meio desta 
água, como se fosse uma camada da água, indicando essa tranquilidade, conforme a figura 4, como 
exemplo. Anotou-se nesse processo o tempo e o volume. Conforme a Figura 3, a água corrente desce 
de forma turbulenta, como já se refere o nome, neste processo, imaginamos o filete descoordenado, 
perdido na camada da água, devido à grande vazão da água neste caso, exemplificado no exemplo da 
Figura 5. 
 Dada essas observações e os dados obtidos, há a prova real através de cálculos para mostrar 
de maneira assertiva o que é laminar e o que é turbulento em forma de números. 
 Vale lembrar que para o Número de Reynolds ser laminar<2300 e para turbulento>2300. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 Figura 3 
Figura 4 Figura 5 
RESULTADOS 
Primeiramente, foi necessário descobrir a vazão através do volume e o tempo. 
 
𝑄 =
𝑣
𝑡
 
Dados obtidos, para laminar e turbulento, respectivamente, foram: 
𝑸 = 𝟎, 𝟐.
𝟏𝟎−𝟑𝒎𝟑
𝟓𝟔, 𝟓𝟖𝒔
= 𝟑, 𝟓𝟑 . 𝟏𝟎−𝟔𝒎𝟑/𝒔 
𝑸 = 𝟎, 𝟐 .
𝟏𝟎−𝟑𝒎𝟑
𝟑, 𝟓𝟖𝒔
= 𝟓, 𝟓𝟖 . 𝟏𝟎−𝟓𝒎𝟑/𝒔 
E por fim, calculando o Número de Reynolds, através da equação 
𝑅𝑒 = 4𝑄/𝜋𝐷𝜇 
Para 𝜇, vide a tabela A.7, Propriedades da Água, dado em aula, que para temperatura de 20ºC da água, 
sua Viscosidade Cinemática é 1,01 . 10−6. Calcula-se então: 
𝑹𝒆 = (𝟒.
𝟑, 𝟓𝟑. 𝟏𝟎−𝟔
𝝅𝟎, 𝟎𝟐(𝟏, 𝟎𝟏. 𝟏𝟎−𝟔)
) = 𝟐𝟐𝟐, 𝟓𝟎 𝒍𝒂𝒎𝒊𝒏𝒂𝒓 
𝑹𝒆 = (𝟒.
𝟓, 𝟓𝟖. 𝟏𝟎−𝟓
𝝅𝟎, 𝟎𝟐(𝟏, 𝟎𝟏. 𝟏𝟎−𝟔)
) = 𝟑. 𝟓𝟏𝟒, 𝟗𝟕 𝒕𝒖𝒓𝒃𝒖𝒍𝒆𝒏𝒕𝒐 
 
RESULTADOS 
Conclui-se que “em números muito altos de Reynolds, o movimento do fluido faz com que os 
redemoinhos se formem e causem fenômenos de turbulência. ” Exemplo disso, é a figura 6 abaixo. De 
forma experimental e matemática observamos isso através do experimento caseiro e através dos 
cálculos matemáticos a possibilidade de realizarmos a corrente laminar e turbulenta de forma simples 
para melhor entendimento, realizado por um aluno. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6