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:
-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:
- 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.