numero de Reynolds

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FACULDADE ESTÁCIO DE SERGIPE 
CURSO: Egenharia Civil 
DISCIPLINA: Hidráulica 
TURMA: 3002 
DATA DO EXPERIMENTO: 05/ 09/ 2018 
PROFESSOR : Me. Fábio Augusto R. Nobrega 
 
 
CARACTERIZAÇÃO DO TIPO DE ESCOAMENTO ATRAVÉS DO 
NÚMERO DE REYNOLDS. 
 
 AUTORES: GABRIELE SANTOS, 201607236851; 
 JOSÉ TALISON DA SILVA, 201607236818; 
 LORRANE SANTOS ARAGÃO, 201601586957; 
 MARIA IZABELA DE SOUZA, 201603251928; 
 KAYRON NATHAN DO NASCIMENTO, 201602349452. 
 
 
RESUMO: O relatório realizado no bloco C, sala 119 feito na bancada 
de hidráulica orientado pelo Professor Mestre Fábio Augusto Nobrega 
tem por finalidade a classificação dos tipos escoamento através do 
número de Reynolds. 
 
 ARACAJU-SE 
 SETEMBRO, 2018 
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CARACTERIZAÇÃO DO TIPO DE ESCOAMENTO ATRAVÉS DO 
NÚMERO DE REYNOLDS. 
 
II – OBJETIVO: 
O experimento realizado no laboratório tem como objetivo estudar e compreender a 
diferencia entre os tipos de regimes de escoamentos utilizando o número de 
Reynolds. 
 
III – FUNDAMENTAÇÂO TEÓRICA: 
O número de Reynolds (abreviado como Re) é um número adimensional usado em 
mecânica dos fluídos para o cálculo do regime de escoamento de determinado fluido 
dentro de um tubo ou sobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de 
tubulações industriais e asas de aviões. O seu nome vem de Osborne Reynolds, um 
físico e engenheiro irlandês. O seu significado físico é um quociente entre as forças 
de inércia e as forças de viscosidade. 
A importância fundamental do número de Reynolds é a possibilidade de se avaliar a 
estabilidade do fluxo podendo obter uma indicação se o escoamento flui de forma 
laminar ou turbulenta. O número de Reynolds constitui a base do comportamento de 
sistemas reais, pelo uso de modelos reduzidos. Um exemplo comum é o túnel 
aerodinâmico onde se medem forças desta natureza em modelos de asas de aviões. 
 
Número de Reynolds em tubos 
Re<2000 - caracterizasse um escoamento laminar; 
2000<Re<2400 - caracterizasse um escoamento de transição; 
Re>2400 - caracterizasse um escoamento turbulento; 
Número de Reynolds mostrada na figura 1abaixo. 
 
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Re=
 
 
 Re=
 
 
 
Figura 1- número de Reynolds. 
Fonte: Próprio autor. 
D diâmetro do duto (m); 
V velocidade do fluido (m/s); 
vcoeficiente de atrito cinemático (1,007x 10-6 m²/s); 
µcoeficiente de atrito dinâmico (1,005x 10-3 N.s/m²); 
ρmassa especifica do fluido (998 kg/m³). 
Os escoamentos ou fluxos dos fluidos estão sujeitos a determinadas condições 
gerais, princípios e leis da dinâmica e à teoria da turbulência. 
Os escoamentos podem ser classificados de diversas maneiras, sendo que uma das 
mais importantes se refere ao nível de turbulência presente. Diferentes níveis de 
turbulência podem representar variações significativas nos valores de grandezas 
que costumam ser avaliadas em equipamentos industriais (perda de carga, troca 
térmica, difusão etc.). 
Os regimes de escoamento, definidos de acordo com o nível de turbulência, são os 
seguintes: 
Escoamento laminar: é aquele no qual as partículas se movem em camadas 
paralelas, ou lâminas, sem invadirem o caminho das outras partículas. Na figura 
abaixo é representado pela imagem (a). 
Escoamento em transição: é aquele em que há algumas flutuações intermitentes do 
fluido em um escoamento laminar, embora não seja suficiente para caracterizar um 
escoamento turbulento. Na figura abaixo é representado pela imagem (b). 
Escoamento turbulento: é aquele no qual há flutuações no escoamento o tempo todo 
e as partículas invadem o caminho das partículas adjacentes, misturando-se e 
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movendo-se de uma forma aleatória. Representado pela imagem (c) na figura 2 
abaixo. 
 
Figura 2- trajetória de um traçador no interior de um tubo em diferentes regimes de 
escoamento: (a) Laminar, (b) Transição, (c) Turbulento. 
 
IV- METODOLOGIA EXPERIMENTAL: 
O procedimento consistia em (1) na bancada de hidráulica fazer a medição do 
comprimento do tubo de Venturi com uma trena, logo após, com um parquímetro 
digital medir seu diâmetro externo já que não era possível fazer a medição do 
diâmetro interno sendo que a margem de erro para a trena e parquímetro é de 
±0,01, depois ligar a bomba no mínimo possível para que não criasse muitas bolhas 
no tubo, fazendo a abertura da válvula para deixar a água fluir no tubo de Venturi, 
em seguida, pela bureta liberar certa quantidade de solução de permanganato de 
potássio e observar qual seria o comportamento do permanganato no tubo de 
Venturi, (2) com um Becker foi feito cinco vezes a medida do volume de água que 
saia pelo tubo de Venturi e cronometrando as mesmas cinco vezes. 
V- DESCRIÇÃO DO APARATO EXPERIMENTAL: 
 Bancada didática de Mecânica dos fluidos; 
 Trena; 
 Bureta; 
 Cronômetro; 
 Solução de permanganato de potássio (colorante). 
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VI- APRESENTAÇÃO DE DADOS EXPERIMENTAIS: 
N° Tempo (s) Volume (m³) Comprimento (m) Diâmetro (m) Temperatura°c 
01 2,18 2,4x10-5 0,994 0,03041 20 
02 5,31 4,4x10-5 0,994 0,03041 20 
03 5,83 5,5x10-5 0,994 0,03041 20 
04 5,25 4,3x10-5 0,994 0,03041 20 
05 8,37 6x10-5 0,994 0,03041 20 
Tabela: Resultados obtidos através do experimento. 
Fonte: Próprio autor. 
 
VII. RESULTADOS CALCULADOS E RESPOSTA ÀS QUESTÕES PROPOSTA: 
 
 N° Tempo(s) 
 Volume 
medido 
(m³) 
 Erro 
estimado 
5% 
 Volume 
corrigido 
(m³) 
Temperatura 
°c 
 Velocidade 
 (m/s) 
 Q 
Corrigido 
(m³/s) 
Reynolds 
 (1) 
Reynolds 
 (2) 
 01 2,18 2,4x10-5 1,2x10-6 2,28x10-5 20 1,44x10-2 1,046x10-5 434,859 14.213,903 
 02 5,31 4,4x10-5 2,2x10-6 4,18x10-5 20 1,08x10-2 7,872x10-6 326,114 10.660,427 
 03 5,83 5,5x10-5 2,75x10-6 5,225x10-5 20 1,23x10-2 8,962x10-6 371,442 12.141,042 
 04 5,25 4,3x10-5 2,15x10-6 4,085x10-5 20 1,07x10-2 7,781x10-6 323,125 10.561,719 
 05 8,37 6x10-5 3x10-6 5,7x10-5 20 9,37x10-3 6,81x10-6 282,961 9.248, 907 
Média 5,38 4,5x10-5 2,3x10-6 4,3x10-5 20 1,15x10-2 8,377x10-6 347,7 11.365,12 
Tabela: Resultados obtidos através do experimento realizado no laboratório. 
Fonte: Próprio autor. 
Dados do experimento: 
Diâmetro comprimento do tubo 
D=0,03041m já com correção de erro L=0,994 m já com correção de erro 
 
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Volume medido Tempo medido 
V1=2,4x10
-5 m³ t1=2,18 s 
V2=4,4x10
-5 m³ t2=5,31 s 
V3=5,5x10
-5 m³ t3=5,83 s 
V4=4,3x10
-5 m³ t4=5,25 s 
V5=6x10
-5 m³ t5=8,37 s 
 
Erro estimado de 5% Volume corrigido 
e1=2,4x10
-5x0,05=1,2x10-6 V1=2,4x10
-5-1,2x10-6 =2,28x10-5 m³ 
e2=4,4x10
-5x0,05=2,2x10-6V2=4,4x10
-5-2,2x10-6=4,18x10-5 m³ 
e3=5,5x10
-5x0,05=2,75x10-6 V3=5,5x10
-5-2,75x10-6=5,225x10-5 m³ 
e4=4,3x10
-5x0,05=2,15x10-6 V4=4,3x10
-5-2,15x10-6 = 4,085x10-5 m³ 
e5=6x10
-5x0,05=3x10-6 V5=6x10
-5-3x10-6 =5,7x10-5 m³ 
 
Vazão Q usando o volume corrigido. 
Q=
 
 
 
 
 
 
 Q1=
 
 
 -5 m³/s 
Q2=
 
 
 7,872x10-6 m³/s 
Q3=
 
 
 8,962x10-6 m³/s 
Q4=
 
 
 7,781x10-6 m³/s 
Q5=
 
 
 6,81x10-6 m³/s 
 
7 
 
 
 
Velocidade Área 
V=
 
 
 
 
 
 m/s. A=
 
 
 m 
V1=
 
 ( ) 
 
 1,44x10-2 m/s 
V2=
 
 ( ) 
 
 1,08x10-2 m/s 
V3=
 
 ( ) 
 
= 1,23x10-2 m/s 
V4=
 
 ( ) 
 
 1,07x10-2 m/s 
V5=
 
 ( ) 
 
= 9, 37x10-3 m/s 
 
Reynolds (1) Reynolds (2) 
Re=
 
 
 Re=
 
 
 
Re1=
 
 
 434,859 Re1=
 
 
=14.213, 903 
Re2=
 
 
=326,114 Re2=
 
 
=10.660, 427 
Re3=
 
 
=371,442 Re3=
 
 
=12.141, 042 
Re4=
 
 
=323,125 Re4=
 
 
=10.561, 719 
Re5=
 
 
=282,961 Re5=
 
 
=9.248, 907 
 
 
 
 
 
8 
 
 
 
Média dos resultados da tabela acima 
Tempo Volume medido 
t=
 
 
 5,38 s v=
 
 
 45,2 ml 
 
Erro estimado 5% volume corrigido 
 
E=
 
 
 2,26 v=
 
 
 42,94 ml 
Velocidade 
V=
( ) 
 
 1,15x10-2 m/s 
 
Vazão 
Q=
 ( ) 
 
 8, 37x10-6 m³/s 
 
 
Reynolds (1) 
Re1=
 
 
 347,7 
 
Reynolds (2) 
Re2=
 
 
 11.365,12 
Feitos os cálculo com os dados obtidos no laboratório de hidráulica foi notado que o 
número de Reynolds (1) os tipos de escoamento foram todos laminares ficando 
abaixo de 2000, já no Reynolds (2) todos os tipos de escoamento foram turbulento 
ficando acima de 2400. 
 
9 
 
 
 
Quais os tipos de escoamento observado? 
O escoamento observado na sala de aula foi o escoamento laminar, mas fazendo 
pelos dados obtidos pelo tubo de Venturi o número de Reynolds (1) foi laminar por 
que ficou abaixo de 2000 e o Reynolds (2) foi o escoamento turbulento que ficou 
acima de 2400. 
Porque no calculo do numero de Reynolds usando o comprimento 
do tubo e usando o diâmetro do tubo os valores diferem? 
Devido ao tamanho e a circunferência do tubo isso tem uma diferencia no cálculo do 
número de Reynolds, sendo que teve alteração na formula usando o comprimento e 
usando o diâmetro. 
 
VIII – CONCLUSÕES E COMENTÁRIOS FINAIS: 
Com o experimento devidamente executado, foi notado que Somente é possível 
dizer com certeza qual o tipo regime é laminar, transitório ou turbulento, através dos 
cálculos do Número de Reynolds, pois apenas visualizando não se é capaz de 
encontrar a faixa desejada do regime de escoamento. Sendo que usando o número 
de Reynolds com o comprimento do tubo de Venturi todos os valores foram 
turbulentos ficando acima de 2400, já usando o diâmetro do tubo todos os valores de 
Reynolds foram laminares ficando abaixo de 2000. 
 
IX – REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
PORTO, Rodrigo de Melo. Hidráulica Básica. 4ª Edição. EESC USP. 
BUSSAB, W. O. e MORETTIN, P. A. Estatística Básica, 5ª edição, Editora Saraiva, 
São Paulo, 2003. 
THOMAZIELLO, A.C.F.B. Coeficiente de descarga para “manifolds” e perfis de 
lâmina d’água em canaletas para fins hidropônicos, Campinas, 1999, 
DISSERTAÇÃO DE MESTRADO. Unicamp 
BASTOS, FRANCISCO DE ASSIS A., Problemas de Mecânica dos Fluidos, Editora 
Guanabara Dois, RJ, 1983. 
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GILES, RONALD V., Mecânica dos Fluidos e Hidráulicos, Editora McGraw-Hill do 
Brasil, SP, 1976. 
FOX E MACDONALD, Introdução à Mecânica dos Fluidos, 2ª Edição, Editora 
Guanabara Dois, RJ, 1981. 
LIVI, C.P., Fundamentos de Fenômenos de Transporte, Editora LTC, Rio de Janeiro 
– RJ, 2004. 
PIMENTA, C.F., Curso de Hidráulica geral, Rio de Janeiro, Editora Guanabara, 4ª 
Edição, 1981.