Laboratorio de mecanica dos fluidos

1. Introdução

Em 1883, procurando observar o comportamento do escoamento dos líquidos, Osborne Reynolds empregou um dispositivo que consiste num tubo transparente inserido em um recipiente com paredes de vidro. Um corante é introduzido na entrada do tubo. Ao abrir gradualmente o obturador, observa-se a formação de um filete retilíneo. Neste tipo de movimento, denominado escoamento laminar: que é definido como aquele no qual o fluido se move em camadas, ou lâminas, uma camada escorregando sobre a adjacente havendo somente troca de quantidade de movimento molecular. Qualquer tendência para instabilidade e turbulência é amortecida por forças viscosas de cisalhamento que dificultam o movimento relativo entre as camadas adjacentes do fluido. Ao abrir mais a torneira, a velocidade aumenta e o filamento se difunde no liquido, como conseqüência do movimento desordenado das partículas. Esse regime denomina-se turbulento que é aquele no qual as partículas apresentam movimento caótico macroscópico, isto é, a velocidade apresenta componentes transversais ao movimento geral do conjunto ao fluido. Entre esses dois regimes existe ainda o escoamento de transição que é aquele em que o fluido se move de maneira levemente oscilatória, no qual as partículas passam a apresentar movimento oscilante. O regime de escoamento, se lamelar, turbulento ou de transição, é determinado pelo o número de Reynolds. O número de Reynolds é o parâmetro adimensional que relaciona as forças inerciais e as forças viscosas da vazão de um fluido incompressível, na ausência de campo gravitacional. Ele foi formulado em 1883 por Osborne Reynolds e recebeu este nome em 1923. Ele é simbolizado por Re ou NRe. É também chamado de número V de Damkohler V (DaV). A expressão matemática do número Re é a seguinte: Onde: ρ - massa específica do fluido; v - velocidade média do escoamento;
L- comprimento característico da tubulação μ - viscosidade do fluido.
O comprimento L pode ser definido por: