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1 Mec nica dos FluidosAula 10 Escoamento Laminar e TurbulentoProf. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. RodriguesT picos Abordados Nesta Aula Escoamento Laminar e Turbulento. C lculo do N mero de 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. RodriguesMec nica dos FluidosEscoamento LaminarAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Ocorre quando as part culas de um fluido movem se ao longo de trajet rias bem definidas, apresentando l minas ou camadas (da o nome laminar) cada uma delas preservando sua caracter stica no meio.
2 No escoamento laminar a viscosidade age no fluido no sentido de amortecer a tend ncia de surgimento da turbul ncia. Este escoamento ocorre geralmente a baixas velocidades e em flu dos que apresentem grande nica dos FluidosEscoamento TurbulentoAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Ocorre quando as part culas de um fluido n o movem se ao longo de trajet rias bem definidas, ou seja as part culas descrevem trajet rias irregulares, com movimento aleat rio, produzindo uma transfer ncia de quantidade de movimento entre regi es de massa l quida.
3 Este escoamento comum na gua, cuja a viscosidade e relativamente nica dos FluidosVisualiza o de Escoamentos Laminar e Turbulento em Tubos FechadosAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. RodriguesMec nica dos FluidosN mero de ReynoldsAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues O n mero de Reynolds (abreviado como Re) um n mero adimensional usado em mec nica dos flu dos para o c lculo do regime de escoamento de determinado fluido dentro de um tubo ou sobre uma superf cie.
4 Utilizado, por exemplo, em projetos de tubula es industriais e asas de avi es. O seu nome vem de OsborneReynolds, um f sico e engenheiro irland s. O seu significado f sico um quociente entre as for as de in rcia e as for as de viscosidade. Mec nica dos FluidosN mero de Reynolds em TubosAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Re<2000 Escoamento Laminar. 2000<Re<2400 Escoamento de Transi o. Re>2400 Escoamento Turbulento. = massa espec fica do fluido = viscosidade din mica do fluido v= velocidade do escoamento D = di metro da tubula oMec nica dos Fluidos DvRe =Tabelas de Viscosidade Din micaAula 10 Prof.
5 MSc. Luiz Eduardo Miranda J. RodriguesMec nica dos Fluidos21,2 10 6xen nio17,4 10 6ar8,4 10 6hidrog nioviscosidade (Pa s)gases30 10 3 cido sulf rico17,0 10 3merc rio1,0030 10 3 gua0,64 10 3benzeno0,597 10 3metanol0,326 10 3acetona0,248 10 3 lcool et licoviscosidade (Pa s)L quidos a 20 CImport ncia do N mero de ReynoldsAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. RodriguesMec nica dos Fluidos A import ncia fundamental do n mero de Reynolds a possibilidade de se avaliar a estabilidade do fluxo podendo obter uma indica o se o escoamento flui de forma laminar ou turbulenta.
6 O n mero de Reynolds constitui a base do comportamento de sistemas reais, pelo uso de modelos reduzidos. Um exemplo comum o t nel aerodin mico onde se medem for as desta natureza em modelos de asas de avi es. Pode se dizer que dois sistemas s o dinamicamente semelhantes se o n mero de Reynolds, for o mesmo para de Escoamento laminar e Turbulento em um Ensaio de T nel de VentoAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. RodriguesMec nica dos FluidosLaminarTurbulentoN mero de Reynolds em Perfis Aerodin micosAula 10 Prof.
7 MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues Para aplica es em perfis aerodin micos, o n mero de Reynolds pode ser expresso em fun o da corda m dia aerodin mica do perfil da seguinte forma. onde: vrepresenta a velocidade do escoamento, a densidade do ar, a viscosidade din mica do ar e a corda m dia aerodin mica do nica dos Fluidosc cvRe =Fluxo Turbulento em Perfis Aerodin micosAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues A determina o do n mero de Reynolds representa um fator muito importante para a escolha e an lise adequada das caracter sticas aerodin micas de um perfil aerodin mico, pois a efici ncia de um perfil em gerar sustenta o e arrasto est intimamente relacionada ao n mero de Reynolds obtido.
8 Geralmente no estudo do escoamento sobre asas de avi es o fluxo se torna turbulento para n meros de Reynolds da ordem de 1x107, sendo que abaixo desse valor geralmente o fluxo nica dos FluidosExerc cio 1 Aula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 1) Calcular o n mero de Reynolds e identificar se o escoamento laminar ou turbulento sabendo se que em uma tubula o com di metro de 4cm escoa gua com uma velocidade de 0,05 nica dos FluidosSolu o do Exerc cio:Viscosidade Din mica da gua: = 1,0030 10 3 Ns/m DvRe =310003,104,005,01000 =eR1994=eREscoamento LaminarExerc cio 2 Aula 10 Prof.
9 MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 2) Determine o n mero de Reynolds para uma aeronave em escala reduzida sabendo se que a velocidade de deslocamento v= 16 m/s para um v o realizado em condi es de atmosfera padr o ao n vel do mar ( = 1,225 kg/m ). Considere m e = 1,7894x10 5 nica dos FluidosSolu o do Exerc cio:35,0=c cvRe =5107894,135,016225,1 =eR510833,3 =eRExerc cios PropostosAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 1) Calcular o n mero de Reynolds e identificar se o escoamento laminar ou turbulento sabendo se que em uma tubula o com di metro de 4cm escoa gua com uma velocidade de 0,2m/s.
10 2) Um determinado l quido, com kg/m , escoa por uma tubula o de di metro 3cm com uma velocidade de 0,1m/s, sabendo se que o n mero de Reynolds 9544,35. Determine qual a viscosidade din mica do l quido. Obs: Para solu o dos exerc cios ver propriedades nas tabelas das aulas 2 e nica dos Fluidos00,1200= Exerc cios PropostosAula 10 Prof. MSc. Luiz Eduardo Miranda J. Rodrigues 3) Acetona escoa por uma tubula o em regime laminar com um n mero de Reynolds de 1800.
