Trabalho Número de Reynolds

DEPARTAMENTO DE ENERGIA

LABORATÓRIO DE MECÂNICA DOS FLUIDOS

DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE REYNOLDS

1. OBJETIVO

Estudar o regime de escoamento dos fluidos a partir da realização da experiência semelhante à de Reynolds.

2. INTRODUÇÃO

Quando a velocidade de um fluido que escoa em um tubo excede certo valor crítico, o regime de escoamento passa de lamelar para turbulento, exceto em uma camada extremamente fina junto à parede do tubo, chamada camada limite, onde o escoamento permanece laminar. Além da camada limite, onde o escoamento é turbulento, o movimento do fluido é altamente irregular, caracterizado por vórtices locais e um grande aumento na resistência ao escoamento. O regime de escoamento, se lamelar ou turbulento, é determinado pela seguinte quantidade adimensional, chamada 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
L é a dimensão característica do corpo; é a velocidade do fluido; é a densidade do fluido; é a viscosidade absoluta do fluido;

A dimensão L do corpo pode se referir ao diâmetro da placa de orifício. A viscosidade absoluta deve ser constante. Assim, quando se expressar o Re relativo a um fluido não-newtoniano, deve-se assumir que a viscosidade seja constante; a relação matemática de Re para fluidos não newtonianos é complexa. A densidade deve ser constante. O número Re se aplica ao gás, desde que sua densidade seja assumida constante e sejam definidas as condições de pressão e temperatura.
Por ser adimensional, o número Re possui o mesmo valor, qualquer que seja o sistema consistente de unidades usado