relatorio

Introdução: O experimento será realizado com a finalidade de calcular o Número de Reynolds para dois casos, para escoamento laminar e turbulento em um canal aberto.

Referencial teórico:

Número de Reynolds

O coeficiente de Reynolds é um número adimensional usado principalmente no estudo da mecânica dos fluidos para o fim de calcular o tipo de escoamento de determinados fluidos sobre uma superfície. São exemplos de aplicações deste coeficiente projetos de tubulações industriais e asas de aviões. Esse conceito foi introduzido inicialmente por George Gabriel Stokes, porem o número de Reynolds tem seu nome oriundo de Osborne Reynolds - um físico e engenheiro hidráulico irlandês – que foi quem difundiu o seu uso.

Ele pode ser expresso como:

Onde ρ é a densidade do fluido, que é dada por:

Onde m é a massa do fluido e V o volume. v é a velocidade média do escoamento, dada por: Onde ΔS é a variação de deslocamento e Δt a variação de tempo; μ = viscosidade dinâmica;
D = Comprimento característico descritivo da geometria do campo de escoamento, também sendo designado como diâmetro hidráulico que é dado por:

Onde A é a área da seção transversal do tubo, e σ o perímetro molhado. Segue uma imagem com alguns diâmetros hidráulicos.

Figura - Diâmetros Hidráulicos

O número de Reynolds pode ser interpretado de uma maneira mais simples, como sendo uma razão entre forças inerciais (ρ v) e forças viscosas (μ/L). Quando o seu fluxo é laminar ele pode ser caracterizado pelo domínio das forças de natureza viscosa, entretanto, quando ocorrer um regime turbulento, ele vai se caracterizar pelo predomínio de forças inerciais. Um bom exemplo para o entendimento desta transição é a fumaça expelida por um cigarro (ver figura 01). Nas proximidades do cigarro, ainda com uma velocidade baixa, a fumaça sobe em escoamento laminar, mas à medida que a velocidade vai aumentando (e consequentemente o número de Reynolds), devido à aceleração causada pelo