Experiencia de reynolds

Experiência de Reynolds

1842 - 1912

Nesta experiência evocamos os seguintes conceitos:
• escoamento incompressível e em regime permanente; • escoamento laminar, transição e turbulento; • diâmetro hidráulico; • classificação do escoamento incompressível em regime permanente em função do número de Reynolds; • vazão (Q); • velocidade média do escoamento (v); • equação da continuidade.

Na simulação da experiência de Reynolds, objetivamos visualizar e comparar os tipos de escoamentos incompressíveis, a partir dos dados obtidos no laboratório com os estabelecidos pelo próprio Reynolds, que hoje sofreram pequenas alterações em seus limites.

Esquema para a experiência

Procedimento para execução da experiência
Abrirmos bem pouco a torneira controladora da vazão e notamos através do tubo transparente, que o permanganato de potássio formará um filete continuo, que caracteriza o escoamento laminar. Ao continuarmos abrindo a torneira, o filete começará a ondular caracterizando o escoamento de transição. Quando a perturbação tornar-se mais intensa, teremos o escoamento turbulento.

Reynolds observou que o fenômeno estudado dependia das seguintes variáveis:

Através da análise dimensional obteve o número de Reynolds e observou:
Re ≤ 2000 ⇒ escoamento laminar 2000 < Re < 2400 ⇒ escoamento de transição Re ≥ 2400 ⇒ escoamento turbulento

Hoje se considera:
Re ≤ 2000 ⇒ escoamento laminar 2000 < Re < 4000 ⇒ escoamento de transição Re ≥ 4000 ⇒ escoamento turbulento

Para comprovação do observado por Reynolds, devemos determinar inicialmente a vazão do escoamento. Esta determinação será feita através da torneira, ou seja, cronometrando-se o tempo gasto para se recolher um certo volume d’água num tubo graduado, como mostra a figura do próximo slide.

Determinação da vazão:

Através da vazão (Q) e pela equação da continuidade, calculamos a velocidade média do escoamento na seção transversal do tubo de vidro transparente, onde o seu diâmetro interno