UNIVERSIDADE FEDERAL DE SO CARLOSCENTRO DE CINCIAS EXATAS E DE TECNOLOGIADEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUMICA

EXPERIMENTO DE REYNOLDS

Adriano Gomes RA: 324221 Alexandre Takahashi RA: 324167 David Martins RA: 323926Fernando Torricelli RA: 324019Murilo Borges RA: 323713 Renan Ramos RA: 323772

So Carlos2010ObjetivoO objetivo do experimento analisar o tipo de regime do escoamento atravs do nmero de Reynolds, variando a vazo volumtrica.

IntroduoO nmero de Reynolds determina o tipo de regime de escoamento e dado por:

Onde = Densidade do fluidoub = Velocidade do fluidoD = Dimetro do tubo = viscosidade do fluidoPara um escoamento tubular: Re < 2100 Regime laminar Re > 2100 Regime turbulentoA velocidade do fluido dada por:

Onde = vazo mssica A = rea de seco transversal do tubo.Para a anlise do escoamento foram feitas 5 medidas de vazes em duplicata. Com a adio de um filete de azul de metileno no centro do tubo, a uma distncia da entrada suficiente para termos um escoamento plenamente desenvolvido, observou-se o comportamento do regime.

Dados e clculosDados: Massa Bquer A(kg)Massa Bquer B (Kg)

0,110250,11468

(kg/m) (kg/m.s)

9,97E+029,23E-04

(a temperatura de 25C)Dimetro(m)

0,0127

Tabela 1: Dados experimentais e clculo do nmero de ReynoldsMedidasTempo (s)Massa total(Kg)vazo mssica (kg/s)velocidade (m/s)Reynoldstipo de regime

TericoExperimental

160,210,150560,000670,0053072,751LaminarLaminar

65,090,151430,000560,0044761,353LaminarLaminar

260,690,249700,002300,01819249,686LaminarLaminar

60,270,252760,002290,01814248,956LaminarLaminar

360,420,614870,008350,06611907,563LaminarLaminar ondulatrio

60,330,639330,008700,06884944,995LaminarLaminar ondulatrio

460,480,932460,013590,107621477,284LaminarTurbulento

60,780,908200,013060,103351418,699LaminarTurbulento

540,881,335470,029970,237263256,838TurbulentoTurbulento

40,831,269160,028280,223833072,557TurbulentoTurbulento

ConclusoAtravs da anlise dos dados experimentais e comparando-os com os tericos, observa-se que h discrepncia. Isto se deve ao fato de que a seco transversal no ser uniforme. Portanto, as faixas de valores experimentais de Reynolds no se enquadram no comportamento terico.

Questes de verificao1. Quais critrios vocs acham que foram usados para definir o azul de metileno como corante no experimento de Reynolds?O azul de metileno no reage e no altera as propriedades fsico-qumicas da gua. Alm disso, possui uma colorao favorvel na visualizao do comportamento do fluido na tubulao.

2. Qual dos dois tipos de escoamento mais encontrado na prtica? Por qu?Turbulento. Para se trabalhar no regime laminar preciso operar a baixas vazes que na prtica difcil de controlar.

3. O escoamento interno pode ser exclusivamente turbulento ao longo de toda a tubulao?No. Primeiramente, em regime turbulento, h uma subcamada laminar que se encontra prxima parede do tubo. Em segundo lugar, prximo entrada da tubulao h uma regio de camada limite.

4. Considere o escoamento de gua em uma tubulao qualquer. Se experimentalmente for obtido um nmero de Reynolds de 2000, o escoamento seguramente laminar? Por qu?No. Porque a seco transversal do tubo no uniforme, o que causa certa turbulncia. Como prova disso, a tabela 1 ilustra esse comportamento.