RELATÓRIO DE PRÁTICA LABORATORIAL
Por: Gabriel Marcato • 17/4/2017 • Pesquisas Acadêmicas • 1.394 Palavras (6 Páginas) • 333 Visualizações
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ[pic 1]
CAMPUS CAMPO MOURÃO
ENGENHARIA CIVIL
GABRIEL LIMA MARCATO
LUCAS MOGNON SANTIAGO PRATES
MATEUS VINICIUS PASTORI TERRIN
RELATÓRIO DE PRÁTICA LABORATORIAL
Determinação do número de Reynolds
CAMPO MOURÃO
2016
LISTA DE TABELAS
TABELA 1 – DADOS OBTIDOS EM LABORATÓRIO 9
TABELA 2 – RESULTADOS ANALÍTICOS 9
TABELA 3 – PRESSÃO DOS EXPERIMENTOS 10
LISTA DE GRÁFICOS
GRÁFICO 1 – RELAÇÃO NÚMERO DE REYNOLDS E VAZÃO 10
GRÁFICO 2 – RELAÇÃO NÚMERO DE REYNOLDS E PRESSÃO 11
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO 4
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 5
2.1 VISCOSIDADE DINÂMICA 5
2.2 VISCOSIDADE CINEMÁTICA 5
2.3 VAZÃO 6
2.4 NÚMERO DE REYNOLDS 6
2.4 TEOREMA DE STEVIN 7
3 METODOLOGIA 8
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 9
5 CONCLUSÕES 12
6 REFERÊNCIAS 13
1 INTRODUÇÃO
Os fluidos podem escoar de diferentes formas. No escoamento laminar, as partículas se deslocam em lâminas separadas e não há troca de massa entre elas. No escoamento turbulento, as partículas se movimentam aleatoriamente em todas as direções.
O cientista Osborne Reynolds notou que o tipo de escoamento estava relacionado à um número adimensional, denominado número de Reynolds, que dependia da velocidade média do fluido, do diâmetro da região molhada por onde escoava o fluido e da viscosidade cinemática.
Na prática, para definir-se o tipo de escoamento a que um líquido está submetido, recorre-se à experiência de Reynolds, que consiste em injetar um filete colorido de um fluido conhecido no eixo de um tubo por onde escoa água com velocidade controlada. Se o escoamento for laminar, o filete escoa em uma trajetória reta e contínua. Se o escoamento for turbulento, o filete desaparece pela diluição de suas partículas na água.
Neste experimento, realizado no laboratório de mecânica dos fluidos da Universidade Tecnológica Federal do Paraná Campus Campo Mourão, observou-se o comportamento do escoamento da água em condutos circulares.
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 VISCOSIDADE DINÂMICA
A Lei de Newton da viscosidade, mostrada na equação 1, relaciona a tensão de cisalhamento e o gradiente de velocidade através da constante de proporcionalidade denominada viscosidade dinâmica (μ).
[pic 2] onde: é a tensão de cisalhamento;[pic 3] é a viscosidade dinâmica;[pic 4] é o gradiente de velocidade.[pic 5] A viscosidade é a propriedade que indica a dificuldade de um fluido escoar e é originada pela coesão e pelos choques entre as moléculas. Essa propriedade também é definida como uma força volumétrica de atrito interno que aparece no deslizamento de camadas fluidas umas sobre outras, dando origem a tensões tangenciais (OLIVEIRA et al., 2009). Note-se que a viscosidade dinâmica possui um valor diferente para cada fluido e varia, para um mesmo fluido, principalmente em relação à temperatura (BRUNETTI, 2008). 2.2 VISCOSIDADE CINEMÁTICA Viscosidade cinemática é a relação entre viscosidade dinâmica e a massa específica de um fluido (BRUNETTI, 2008).
A unidade da viscosidade cinemática, no sistema internacional, é m2/s. Neste experimento, utilizamos a viscosidade cinemática da água, que a 313 K é de 0,695 x 10-6 m2 s-1 (DUARTE et al., 2016). 2.3 VAZÃO Vazão é definida como o volume de fluido que atravessa uma seção transversal de um conduto por unidade de tempo (BRUNETTI, 2008). | (1) | ||||||
[pic 10] | (3) |
onde:
é a vazão;[pic 11]
é o volume de fluido;[pic 12]
é o intervalo de tempo.[pic 13]
2.4 NÚMERO DE REYNOLDS
O número de Reynolds é o parâmetro adimensional que determina o tipo de escoamento a que um fluido está submetido. Esse parâmetro também é importante no desenvolvimento dos cálculos envolvidos em projetos de hidráulica do escoamento e transporte de sedimentos em sulcos em solo franco-argilo-arenoso (CANTALICE et al., 2005).
Esse número pode ser obtido através da equação abaixo:
[pic 14] | (4) |
onde:
é o número de Reynolds;[pic 15]
é a velocidade média do fluido;[pic 16]
é viscosidade cinemática do fluido.[pic 17]
Pode-se determinar qual é o tipo do escoamento com base no número de Reynolds, que é um número experimental, utilizado na mecânica dos fluidos para determinar a velocidade crítica do fluxo (PARIONA, 2003). Para isso, basta comparar com os valores abaixo:
- Re < 2000 – Escoamento laminar.
- 2000 < Re < 2400 – Escoamento em regime de transição.
- Re > 2400 – Escoamento turbulento.
2.5 TEOREMA DE STEVIN
De acordo com Brunetti (2008), “ a diferença de pressão entre dois pontos de um fluido em repouso é igual ao produto do peso específico do fluido pela diferença de cota dos dois pontos”.
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