viscosidade e reynolds

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  • Prof. Msc. Fernando Ernesto Ucker

    27 de fevereiro de 2013

  • Tpicos abordados na aula Viscosidade;

    Tipos de escoamento;

    Clculo do nmero de reynolds;

    Exerccios

  • VISCOSIDADE ABSOLUTA OU DINMICA a propriedade que determina o grau de resistncia

    do fluido fora de cisalhamento, ou seja, a dificuldade do fluido em escoar.

    uma das principais propriedades de fenmenos de transporte e hidrulica.

  • Vamos considerar duas placas paralelas, com um fluido entre elas. Aplicamos uma fora F em uma das placas. Esta placa vai se mover com velocidade constante VT. A lmina superior de fluido se mover junto com a placa superior, portanto, com velocidade VT; A segunda lmina, com velocidade menor que a primeira... A terceira, com velocidade menor que a segunda... A ltima lmina ficar aderida na placa inferior, portanto, com velocidade nula.

  • Definimos , a tenso de cisalhamento, pelo cociente do mdulo da fora aplicada placa mvel pela sua rea.

    Unidade: Pa

    e, com isso, a expresso acima, que define o coeficiente de viscosidade, fica:

  • Fluidos Newtonianos: so aqueles que respeitam matematicamente a frmula anterior.

    EX: gua, lcool.

    Fluidos No-Newtonianos: aqueles fluidos que no seguem a lei de Newton para a viscosidade.

    EX: Sangue, ketchup, tintas, petrleo cru, lodos, lamas.

  • Tabela de viscosidade dinmica

  • VISCOSIDADE CINEMTICA

    a razo entre a viscosidade dinmica e a massa especfica.

    Unidades: (m2/s; cm2/s; ft2/s)

    Uma unidade comum para a viscosidade cinemtica o Stokes, sendo 1 Stokes = 1cm2/s.

  • Escoamento Laminar Ocorre quando as partculas de um fluido movem-

    se ao longo de trajetrias bem definidas, apresentando lminas ou camadas (da o nome laminar).

    Este escoamento ocorre geralmente a baixas velocidades e em fludos que apresentem grande viscosidade.

  • Escoamento Turbulento Ocorre quando as partculas de um fluido no

    movem-se ao longo de trajetrias bem definidas, ou seja as partculas descrevem trajetrias irregulares, com movimento aleatrio, produzindo uma transferncia de quantidade de movimento entre regies de massa lquida. Este escoamento comum na gua, cuja a viscosidade e relativamente baixa.

  • Visualizao de escoamentos laminar e turbulentos em tubos fechados

  • Nmero de Reynolds O nmero de Reynolds (abreviado como Re) um

    nmero adimensional usado em mecnica dos fludos para o clculo do regime de escoamento de determinado fluido dentro de um tubo ou sobre uma superfcie. utilizado, por exemplo, em projetos de tubulaes industriais e asas de avies. O seu nome vem de Osborne Reynolds, um fsico e engenheiro irlands. O seu significado fsico um quociente entre as foras de inrcia e as foras de viscosidade.

  • Exemplo de Escoamento laminar e Turbulento em um Ensaio de Tnel de Vento

  • Exerccio 1 Calcular o nmero de Reynolds e identificar se o

    escoamento laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulao com dimetro de 4 cm escoa gua com uma velocidade de 0,05 m/s.

  • Exerccio 1 Calcular o nmero de Reynolds e identificar se o

    escoamento laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulao com dimetro de 4 cm escoa gua com uma velocidade de 0,05 m/s.

  • Exerccio 1 Calcular o nmero de Reynolds e identificar se o

    escoamento laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulao com dimetro de 4 cm escoa gua com uma velocidade de 0,05 m/s.

  • Exerccios para casa 1) Calcular o nmero de Reynolds e identificar se o

    escoamento laminar ou turbulento sabendo-se que em uma tubulao com dimetro de 4cm escoa gua com uma velocidade de 0,2m/s.

    2) Um determinado lquido, com massa especfica de 1000 kg/m, escoa por uma tubulao de dimetro 3cm com uma velocidade de 0,1m/s, sabendo se que o nmero de Reynolds 9544,35. Determine qual a viscosidade dinmica do lquido.

  • 3) Acetona (massa especfica de 791 kg/m) escoa por uma tubulao em regime laminar com um nmero de Reynolds de 1800. Determine a mxima velocidade do escoamento permissvel em um tubo com 2cm de dimetro de forma que esse nmero de Reynolds no seja ultrapassado.

    4) Benzeno (massa especfica de 879 kg/m) escoa por uma tubulao em regime turbulento com um nmero de Reynolds de 5000. Determine o dimetro do tubo em mm sabendo-se que a velocidade do escoamento de 0,2m/s.

  • Prxima aula... Entrega dos exerccios;

    Presso

    Empuxo