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Curso: Disciplina: Mecânica dos Fluidos Professor: Data:
Turma: Aula Prática: Escoamento
permanente de fluido incompressível
com condutos forçados.
Aluno (s):
- Assunto:
Escoamento permanente de fluido incompressível com condutos forçados.
- Objetivos:
Verificar visualmente a formação de um perfil parabólico de velocidades em escoamentos laminares e o comportamento do corante em escoamentos laminares e turbulentos.
O Número de Reynolds é um adimensional que caracteriza um escoamento como laminares ou turbulentos.
É definido como a relação entre as forças inerciais e as forças viscosas. Para tubos o número de Reynolds pode ser determinado por:
REY= ρ V D = V D μ υ
Os escoamentos em tubos são caracterizados de acordo com:
Laminar: Rey < 2300
Transição: 2300< Rey <
Turbulento: Rey > 4000
- (^) Procedimento experimental:
Preparação:
Medida da Vazão:
Recomenda-se utilizar o hidrômetro residencial e um cronômetro. A vazão pode ser calculada cronometrando-se o tempo em minutos para o ponteiro de 1 litro completar uma volta e:
Q (^) hidrômetro = 1_ (lpm) (^1) hidro
- Ensaio:
Visualização do perfil de velocidades do escoamento:
Calcular a vazão necessária para que o Número de Reynolds seja baixo o suficiente para garantir que o escoamento seja laminar, ou seja, REY = V. D = 1000_ υ
Fechar a válvula de entrada e ligar a bomba.
Atuar sobre a válvula e ajustar uma vazão para regime laminar e em seguida fechar a válvula de esfera da linha de Reynolds.
Abrir totalmente a válvula da entrada da linha de Reynolds, ligar a bomba e ajustar a vazão pela válvula da saída para regime laminar.
Injetar corante continuamente com a seringa e verificar que o fio de corante acompanha a linha de corrente até o final do tubo.
Ajustar a vazão para que o escoamento seja de transição.
Injetar o corante novamente e notar que começam a ocorrer perturbações no fio de corante até que o mesmo se mistura completamente com a água.
Ajustar a vazão para que o escoamento seja turbulento.
Injetar o corante e notar que ocorre mistura quase que instantaneamente do corante com a água, caracterizando o regime turbulento.
Deve-se tomar muito cuidado com a seringa segurando o embolo firmemente.
Com a linha pressurizada, o embolo será forçado de volta abrindo a seringa e derramando corante nos usuários.
Sugestões adicionais:
- realizar o experimento com diversas vazões e notar a influência da velocidade no escoamento;
- o corante utilizado pode ser corante alimentício (anilina).
- Relatório
