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Aula 01 Mônica Cristina Pinto Universidade de Cuiabá Campus Sinop Aeroporto - MT Hidráulica e Hidrometria 2 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto 3 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ A simples classificação dos escoamentos em categorias (regimes), segundo suas características fluidodinâmicas, facilita bastante o entendimento do comportamento geral dessas correntes de fluidos. ➢ Em uma ETA, por exemplo, a velocidade e a viscosidade (fatores que influenciam nesta classificação), influenciam diretamente na agitação da água, auxiliando o processo em diversos momentos, porém prejudicando em outras fases do tratamento. 4 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ O ato de escoar em condutos, fechados ou abertos, proporciona aos líquidos diversas características, como a velocidade. ➢ A velocidade está relacionada à viscosidade do líquido. Existe uma relação direta das forças viscosas com a velocidade que o ele obtém. 5 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ Apresenta baixa velocidade; Escoamento laminar ➢ Trajetória das partículas do líquido é bem definida e constante; ➢ Há a formação de lâminas (camadas ao longo do escoamento); ➢ Geralmente ocorre em líquidos muito viscosos. d ➢ Forças viscosas. 6 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ Apresenta elevada velocidade; Escoamento turbulento ➢ Trajetória das partículas do líquido é desordenada e indefinida. d ➢ Forças inerciais. 7 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ Viscosidade do líquido; Em casos reais, são considerados: ➢ Atrito com as paredes da tubulação. 8 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ Redução da energia contida no líquido devido o seu contato com a Definição parede rígida que o limita (tubulação ou canal). ➢ Essa perda de carga se distribui de forma linear ao longo do perfil de Em escoamento laminar: escoamento; onde a velocidade é máxima ➢ A camada que se encontra em contato direto com a parede tem velocidade nula (camada limite), pelo princípio da aderência, formando um gradiente de aumento até atingir o eixo central da tubulação, local 9 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ Frente parabólica; Escoamento laminar ➢ Distribuição coaxial: formação de camadas, sendo que elas têm ➢ Frente linear; Escoamento turbulento: ➢ Há formação de camada limite (camada mais clara), porém, por laterais, respectivamente. haver intensa e desordenada movimentação das partículas, a camada contida entre ela tem semelhante velocidade. velocidades distintas, com seu valor máximo e mínimo no centro e 10 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ É utilizado para dizer se um escoamento é laminar ou turbulento; turbulento; à velocidade das partículas de um fluido, pois pode ser aplicado a gases ➢ Parâmetro adimensional que relaciona as forças inerciais (referentes também) com as forças viscosas (oriundas da viscosidade deste fluido). 11 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto 𝑅𝑒 = 𝜌 × 𝑣 × 𝐷 𝜇 Onde: 𝜌 = massa específica (kg/m³) 𝑣 = velocidade do escoamento (m/s) 𝐷 = diâmetro da tubulação (m) 𝜇= viscosidade absoluta ou dinâmica (N.s/m²) Regime laminar de escoamento: Re < 2000 Regime turbulento: Re > 4000 Escoamento de transição: Re entre 2000 e 4000 12 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ Para a alteração do regime de escoamento na prática, o único parâmetro facilmente alterável é a velocidade, sendo ela a principal ferramenta dos profissionais que lidam com esta área. ➢ Por isso, quando necessitar alterar o regime de um escoamento, qual deverá ser o primeiro parâmetro? ➢ Reduzir Q ou aumentar o D. 13 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto ➢ É nítida a passagem de um regime de escoamento para outro, sendo que Reynolds os classificou justamente por sua aparência visual 14 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto 15 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto NÚMERO DE REYNOLDS E PERDA DE CARGA 16 Aula 01: Regimes de escoamento Mônica Cristina Pinto Básica FERREIRA, T. B; MARQUES, J.C. G. Hidráulica e hidrometria. Londrina: Editora e Distribuidora Educacional S.A., 2017.