Determinação Experimental do Número de Reynolds

1. Objetivos
Os experimentos a serem realizados, visam:
(i) a determinação experimental do número de Reynolds crítico em tubos circulares;
(ii) a determinação experimental do coeficiente de atrito;
(iii) a visualização das diferentes características dos escoamentos, tanto laminar quanto turbulento;
(iv) a verificação da ocorrência do fenômeno de redução de arraste;
(v) a verificação da influência da rugosidade do tubo nas características do escoamento; (vi) a comparação de escoamentos de diferentes fluidos em tubos de mesmo material;
(vii) a caracterização e classificação reológica de uma solução polimérica através de um viscosímetro capilar de tubos descartáveis.
2. Introdução
2.1 – Reologia
O termo reologia foi introduzido por Eugene Cook Bingham a partir de suas publicações da década de vinte. Em linhas gerais, reologia é a ciência que estuda a deformação e o escoamento da matéria. Aprofundando-se mais, pode-se dizer que ela é o estudo do comportamento deformacional (strain) e do fluxo de matéria, incluindo as propriedades de elasticidade, viscosidade e plasticidade de uma massa ou corpo, submetido a tensões (stress), dado determinadas condições termodinâmicas ao longo de um intervalo de tempo.
2.2 – História da Reologia
Em 1678 Robert Hooke foi o primeiro a abordar a reologia em seu livro
“Verdadeira Teoria da Elasticidade”. Sua teoria se resumia à seguinte afirmação: “Se se dobra a tensão, dobra-se a deformação”.
Nove anos depois, Isaac Newton publicou em seu “Philosophiae Naturalis
Principia Mathematica” uma hipótese associada ao estado de cisalhamento: “A resistência derivada da falta de deslizamento das partes de um líquido é proporcional à velocidade com que se separam umas das outras dentro deste”. Esta necessidade de deslizamento é o que se denomina viscosidade, sinônimo de fricção interna. Ou seja, a viscosidade é uma medida da resistência ao escoamento.
A força por unidade de área requerida para o movimento de um fluido é