O número de Reynolds

Prévia do material em texto

O número de Reynolds (abreviado como Re) é um número adimensional usado em mecânica dos fluídos para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido sobre uma superfície ou dentro de um tubo. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações industriais. O seu nome vem de Osborne Reynolds, um físico e engenheiro irlandês que descobriu tal método. O seu significado físico é um quociente entre as forças de inércia e as forças de viscosidade.
A possibilidade de se avaliar a estabilidade do fluxo podendo obter uma indicação se o escoamento flui de forma laminar ou turbulenta é a importância fundamental do número de Reynolds. Desta maneira, podem-se desempenhar os dimensionamentos industriais e optar por materiais mais apropriados para cada procedimento.
O escoamento laminar ocorre quando as partículas de um fluido se movimentam ao longo de trajetórias bem definidas, apresentando camadas ou lâminas, que durante o escoamento conservam suas características. Nesse tipo de escoamento, a viscosidade age no fluido no sentido de amortecer a tendência de surgimento da turbulência. Geralmente em fluidos que apresentam grande viscosidade e velocidades baixas é que ocorre este escoamento.
Ao contrário do escoamento Laminar, 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. Por ter relativamente viscosidade baixa é comum na água ocorrer este escoamento.
Para escoamento de dutos com seção circular, verifica-se que, para Re<2100, o escoamento é laminar em geral. Se Re >2500, o escoamento geralmente é turbulento. Dessa forma, se estabelece uma faixa de transição na qual os dois tipos de escoamento podem existir, sendo que para 2100<Re<2500 ocorre essa situação de transição, condição que depende de condições ambientes, principalmente de vibrações no sistema.
Reynolds verificou que o valor de transição depende do sentido da variação: se a velocidade de um fluxo laminar é gradualmente aumentada até se tornar turbulento, o valor é 2500. Se a velocidade de um fluxo turbulento é gradualmente reduzida até se tornar laminar, o valor é 2100. Em geral, o valor 2100 é adotado como crítico para transição entre laminar e turbulento.
A vazão volumétrica pode ser determinada a partir do escoamento de um fluido através de determinada seção transversal de um conduto livre (canal, rio ou tubulação aberta) ou de um conduto forçado (tubulação com pressão positiva ou negativa). Isto significa que a vazão representa a rapidez com a qual um volume escoa. As unidades de medida adotadas são geralmente o m³/s, m³/h, l/h ou o l/s.
O número de Reynolds é uma relação entre forças de inércia e forças viscosas, que pode ser expressa por:
Re =DVρ/μ     ou Re = DV/ν
SENDO:
· V- velocidade média do fluido
· D - o diâmetro para o fluxo no tubo
· μ - viscosidade dinâmica do fluido
· ρ - massa específica do fluido
· ν – viscosidade cinemática do fluido
Referencias Bibliograficas
Mecânica dos Fluidos, Victor L. Streeter, Editora McGraw-Hill do Brasil, Recife, Pernambuco, 1978.
http://coral.ufsm.br/gef/Fluidos/fluidos19.pdf
http://www.engquimicasantossp.com.br/2013/10/numero-de-reynolds.html