Experimento de Reynolds

...

ESCOAMENTO 1.

O diâmetro da tubulação utilizado no experimento foi de 0,035m e o volume da lâmina d’água de 0,012m³, pode-se observar com os valores da tabela que o regime de escoamento foi Laminar, de acordo com a fórmula postulada por Osbone Reynolds obtivemos o valor de 253 Reynolds, o comportamento do fluido foi perceptível, deu para ver o momento de movimento da partícula em forma de lâminas, o cálculo foi utilizado com a equação abaixo.[pic 4]

[pic 5]

Aplicando os valores nas equações abaixo pudemos obter os seguintes resultados:

Calculando a Vazão:

[pic 6]

Calculando a Velocidade:

[pic 7]

Obtivemos o Número de Reynolds:

[pic 8]

[pic 9]

Figura 3: Escoamento Laminar

ESCOAMENTO 2.

No experimento 2, o diâmetro do tubo é o mesmo e a altura da lâmina d’água foi a mesma do primeiro, porém a vazão e a velocidade do fluido são diferentes, com isso houve alteração no número de Reynolds, conforme mostrado na tabela acima, o número de Reynolds foi igual a 3361, assim, conforme Osbone Reynolds e sua teoria, o regime é de Transição, pois está entre 2000 e 4000, podemos observar com o aumento da vazão, a velocidade aumentou e o tempo de escoamento foi menor que o primeiro experimento.[pic 10]

Observamos também, que os movimentos das partículas começaram a ficar desordenadas, em forma de espiral, mas, ainda perceptível, aplicando os valores nas equações abaixo pudemos obter os seguintes resultados:

Calculando a Vazão:[pic 11]

Calculando a Velocidade:

[pic 12]

Obtivemos o Número de Reynolds:

[pic 13]

[pic 14]

Figura 4: Escoamento de Transição

[pic 15]

ESCOAMENTO 3.

Na última etapa do experimento observa-se que as medidas são as mesmas, tanto o diâmetro do tubo, quanto à altura da lâmina d’água, porém, a vazão e velocidade do fluido aumenta consideravelmente em relação aos 2 (dois) primeiros experimentos, conforme Osbone Reynolds, o resultado calculado e apresentado na tabela 13352 Reynolds, ultrapassou o regime de transição, tornando o regime do escoamento Turbulento, observou-se também, que já não dá mais para visualizar os movimentos das partículas. Aplicando os valores nas equações abaixo pudemos obter os seguintes resultados:

Calculando a Vazão:

Q = Q = = 3,23x10-4 m³/s[pic 18][pic 16][pic 17]

Calculando a Velocidade:

Q = v. A 3,23x10-4 m³/s = v x 0,17 m2 v = 0,3357m/s[pic 19][pic 20]

Obtivemos o Número de Reynolds:

[pic 21]

0,3357m/s x 0,035 m = 13352[pic 22][pic 23][pic 24]

[pic 25]

Figura 5: Escoamento de Turbulento [pic 26]

- CONCLUSÃO

Através deste experimento, identificamos três tipos de escoamento, Laminar, transição e turbulento, concluiu-se que com o aumento da vazão, juntamente com ela aumenta a velocidade de escoamento, consequentemente diminui o tempo de escoamento do fluido, observando a equação de Reynolds, podemos notar que quando o fluxo é laminar, as forças viscosas do fluido estão predominando e o número de Reynolds é baixo, no entanto, quando o fluxo é turbulento, as forças de inércia estão predominando sobre o fluído e o número de Reynolds tem um aumento significativo.

Podemos verificar a simplicidade de sua aplicação, os dados necessários para a sua aplicação não exigem equipamentos de alta precisão, o objetivo real deste experimento foi o estudo do comportamento do fluxo dos fluidos.

[pic 27]

- BIBLIOGRAFIA

LIVI, C.P., Fundamentos de Fenômenos de Transporte, Editora LTC, Rio de Janeiro – RJ, 2004.

[pic 28]