Fundamentos de hidráulica e hidrometria
Por: Arthur Bomfim • 11/6/2018 • Trabalho acadêmico • 483 Palavras (2 Páginas) • 436 Visualizações
Os diferentes tipos de escoamento considerados são classificados pelas características do modo de escoamento e das propriedades do fluido. Nosso foco principal para este trabalho é o estudo do modo de escoamento em função dos números adimensionais de Reynolds (Re) e Freude (Fr).
O número de Reynolds determina o regime de escoamento, pode ser laminar, turbulento ou regime de transição quando coexiste regime laminar e turbulento, enquanto o número de Freude determina sua classificação em subcrítico, crítico e supercrítico, vale ressaltar que o número de Freude só é aplicado em condutos livres. De acordo com Fox (8888), o número de Reynolds (Re) é a razão entre as forças de inércias e as forças viscosas, equanto que o número de Freude é a razão entre as forças de inécias e as forças de gravidade. Segue quadro com mais detalhes dos dois números adimensionais
Quadro 1: Detalhes importantes do número de Re e Fr.
Reynolds | Froude | |
Fórmula (placa plana) | [pic 1] | [pic 2] |
Classificação |
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Um fluido em regime laminar significa que uma lamina desse fluido está escorrendo sobre outra lâmina, sem ocorrer mistura macroscópica entre essas lâminas. Em regime turbulento, como o propriamente dito, ocorre turbulência, agitação, ocorrendo escoamento de forma caótica. Um aumento na velocidade de escoamento pode favorecer a turbulência, uma vez que é diretamente proporcional ao número de Reynolds.
O fator velocidade novamente aparece como uma variável importante para análise de escoamento. Veja que a velocidade é diretamente proporcional ao número de Fr. Um aumento na velocidade de um canal, como por exemplo o aumento da declividade deste canal, pode mudar a classe do fluido de subcrítico para supercrítico, uma vez que será acelerado. Em suma, a velocidade é uma variável de grande valia para estudos e adaptações em escoamentos, uma vez que controlar a velocidade é “mais simples” que manipular outros fatores como por exemplo a densidade do fluido, para que obtenhamos um número desejado de Reynolds ou talvez alterar o comprimento de um canal para avaliar o número de Fr (não faz sentido para nós futuros engenheiros).
Existem inúmeras técnicas para medição de velocidade, geralmente, é medida indiretamente através da inferência de diferenciais de pressões, como é o caso do Tubo de Venturi, esta técnica é utilizada para condutos fechados. Porém estamos analisando condutos livres, neste caso trata-se de canais, como por exemplo um canal de rio, para este caso específico, uma boa técnica seria a medição de vazão através de comportas, para a partir daí calcular a velocidade, uma vez que a área de passagem de fluido é conhecida e vazão também.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
FOX, Robert e MCDONALD, Allan. Introdução à Mecânica dos Fluidos. Rio de Janeiro: LTC, 5ª edição, 2001.
ARANTES, E. J. Hidráulica: Regime de escoamento em canais. Disponível em: < http://paginapessoal.utfpr.edu.br/eudesarantes/disciplinas/hidraulica/Regimes%20de%20escoamento%20em%20canais.pptx/at_download/file>. Acessado em 21/05/2018.
BRUCE, R. M., DONALD F. Y., THEODORE H. O. Fundamentos da Mecânica dos Fluidos. Tradução da 2ª edição americana. Ed. Edgard Blucher. 1997.
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