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Guias e Dicas
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Número de Reynolds - Fenômenos de Transporte, Exercícios de Fenômenos de Transporte

Prática 2 - Número de Reynolds Disciplina de Fenômenos de Transporte

Tipologia: Exercícios

2018

Compartilhado em 03/05/2022

Jeeh21
Jeeh21 🇧🇷

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ
Jéssica Ribeiro Joaquim - 2018016040
Marcelo Daniel da Costa Oliveira - 2018008380
RELATÓRIO 2 - EME412 - T01
CÁLCULO NÚMERO DE REYNOLDS
Itajubá
2021
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Baixe Número de Reynolds - Fenômenos de Transporte e outras Exercícios em PDF para Fenômenos de Transporte, somente na Docsity!

UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ

Jéssica Ribeiro Joaquim - 2018016040

Marcelo Daniel da Costa Oliveira - 2018008380

RELATÓRIO 2 - EME412 - T

CÁLCULO NÚMERO DE REYNOLDS

Itajubá

Cálculos referentes à Experiência de Reynolds:

1) Vazão: Q (m3/s)

Q =V/∅

Onde: V= volume do reservatório em m

∅= tempo cronometrado para se alcançar o Volume V, em

Resultados obtidos:

V (10-

m3) ∅ (s) Q (m^3 /s) 730 131,69 5,54332E- 820 49,68 1,65056E- 785 29,08 2,69945E- 740 21,09 3,50877E- 760 15,46 4,91591E- 770 10,36 7,43243E- 780 9,34 8,35118E- 752 8,16 9,21569E- 780 7,41 0, 765 6,36 0, 825 6,44 0, 755 6,02 0, 785 6,29 0, Tabela 1- Cálculo da vazão

2) Velocidade média do escoamento: C (m/s)

Onde: Q= vazão em m3/s

d= diâmetro interno do tubo de vidro em m (0,010m)

Tabela 3- Cálculo do número de Reynolds

4) Fator de Atrito: f

● Laminar:

O primeiro ensaio teve tal característica apresentando número de Reynolds igual a 852,7. Logo

seu fator de atrito é:

● Turbulento:

  • Blasius:

-Konakov:

-Tapan- Eli (UNIFEI):

𝑓 = 8{( 1 0,4 [𝐿𝑛(𝑅𝑒 ∗ √𝑓) − 3,2329] + 5,5} −2 , 𝑝𝑎𝑟𝑎 2300 ≤ 𝑅𝑒 ≤ 4 ∗ 106

O fator de atrito dos ensaios de 2 a 13 foram calculados por meio do Excel e usando as

fórmulas acima. Desse modo, os resultados obtidos foram:

Ensai o Re Tipo de Escoament o Laminar Blasius Konako v Tapan- Eli Diferença( %) Diferença( %) Re 1 852,7 Laminar 0,07506 - - - - - 852, 2 2532,9 Turbulento - 0,04672 2,86138 -4,67189 -286,13840 2532, 3 4152,6 Turbulento - 0,03941 0,03979 2,14200 -0,03786 -210,25855 4152, 4 5397,6 Turbulento - 0,03691 0,03673 1,84379 0,01855 -180,68744 5397, 5 7562,3 Turbulento - 0,03393 0,03328 1,55917 0,06487 -152,52408 7562, 6 11433,5 Turbulento - 0,03060 0,02968 1,28981 0,09197 -125,92131 11433, 7 12985,9 Turbulento - 0,02964 0,02869 1,22109 0,09533 -119,14547 12985, 8 14176,7 Turbulento - 0,02900 0,02803 1,17689 0,09653 -114,78917 14176, 9 16192,9 Turbulento - 0,02805 0,02708 1,11433 0,09680 -108,62798 16192, 10 18503,4 Turbulento - 0,02713 0,02617 1,06646 0,09541 -103,93286 18503,

11 19706,8 Turbulento - 0,02670 0,02576 1,03067 0,09423 -100,39696 19706, 12 19292,9 Turbulento - 0,02685 0,02590 1,03925 0,09466 -101,24075 19292, 13 19198,5 Turbulento - 0,02688 0,02593 1,04125 0,09476 -101,43716 19198, Tabela 4- Tipos de escoamento

As diferenças da Tabela 4 foram calculadas da seguinte forma:

Diferença (1) = Coluna de Blasius - Konakov

Diferença (2) = Coluna de Blasius – Tapan- Eli

Blasius foi adotado como referência para cálculo das diferenças.

ASPECTOS TEÓRICOS IMPORTANTES

Realize seguintes atividades e responda às seguintes perguntas:

  1. Realize um gráfico de Número de Reynolds vs Vazão obtidos na bancada e comente os resultados. Através dos dados obtidos no gráfico, foi possível observar que a estabilidade do fluxo de vazão flui de forma laminar pois os valores apresentados são menores que 2100, sendo assim, os resultado obtido permitiu visualizar e definir o seu regime de escoamento conforme o experimento de reynolds. 2. O que acontece com o número de Reynolds quando é fixada a velocidade média do sistema, e o diâmetro do tubo da seção de teste aumenta ou diminui. Justifique a

indireta possível”, seguindo a redação original de seu relato (REYNOLDS, 1883 apud

JACKSON, LAUNDER, 1997). Mais tarde foram chamados de escoamento laminar e o

escoamento turbulento. No regime laminar, a estrutura do escoamento é caracterizada pelo

movimento em lâminas ou camadas. A estrutura do escoamento no regime turbulento é

caracterizada pelo movimento tridimensional aleatório das partículas do fluido sobreposto ao

movimento da corrente. (FOX & McDONALD, 2001). E esse estudo aplicado a situações reais,

são cada vez mais utilizados para aprimoramento tecnológico como, na Aerodinâmica (carro,

avião e etc.) e em processos de escoamento de um fluido característico (petróleo) por um

determinado duto, necessitando conhecer o regime, que se deve a velocidade de escoamento.

O número de Reynolds é expresso da seguinte maneira:

Onde,

ρ- massa específica do fluido

V- velocidade média de escoamento

D- diâmetro interno da tubulação

μ- viscosidade dinâmica do fluido

Com os resultados de seus estudos, Reynolds estabeleceu que:

Re ≤ 2000 → tem-se o escoamento laminar

2000 < Re < 2400 → tem-se o escoamento de transição

Re ≥ 2400 → tem-se o escoamento turbulento

E a partir desse conceito destacasse a importância do número de Reynolds aplicado na

engenharia em projetos de tubulações industriais, asas de aviões, carros de Fórmula 1, estudo

dos lubrificantes, que são de suma importância para o funcionamento dos equipamentos

mecânicos, na indústria aeronáutica através do estudo da aerodinâmica e também nas

especificações de sistemas de bombeamento.

Referências Bibliográficas

FELISARDO, RAUL JOSÉ ALVES. Aplicações de diferentes tipos de

escoamento para determinar o número de Reynolds. Revista Conepetro.

Aracaju- SE, 2019.

FOX, ROBERT W.; MCDONALD, ALAN T. Introdução à mecânica dos fluidos. 6ª. ed. Rio de Janeiro:

LTC - Livros Técnicos e Científicos, 2006, 798 p.