Calculadora do número de Reynolds
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Resultado
Calcule o número de Reynolds do escoamento em um tubo e descubra se ele é laminar, de transição ou turbulento. Digite a velocidade média ou a vazão, o diâmetro do tubo e o fluido: água a 10, 20 ou 60 °C, ar a 20 °C, ou o seu próprio fluido com a viscosidade cinemática ou com a massa específica e a viscosidade dinâmica. Os passos mostram cada conversão e, para escoamento laminar, você também obtém o fator de atrito 64/Re.
Solução passo a passo
Propriedades do fluido
Número de Reynolds
Regime de escoamento em um tubo
Fórmulas principais
- Número de Reynolds
- Re = V·D/ν = ρ·V·D/μ
- Regime de escoamento
- laminar abaixo de Re ≈ 2000, turbulento acima de Re ≈ 4000
- Velocidade média
- V = Q/A, A = π·D²/4
Como calcular o número de Reynolds
- Encontre a velocidade média. Se você conhece a vazão Q, divida-a pela área do tubo: V = Q/A = 4Q/(πD²).
- Consulte as propriedades do fluido na sua temperatura: a massa específica ρ e a viscosidade dinâmica μ, ou a viscosidade cinemática ν = μ/ρ.
- Converta tudo para unidades SI: V em m/s, D em m e ν em m²/s.
- Calcule Re = ρVD/μ = VD/ν. O número de Reynolds não tem unidade.
- Compare com os limites do escoamento em tubos: abaixo de cerca de 2300 é laminar, acima de cerca de 4000 é turbulento e, entre os dois, é de transição.
Perguntas e respostas
O que o número de Reynolds significa fisicamente?
É a razão entre as forças de inércia e as forças viscosas no escoamento. Com um número de Reynolds baixo, a viscosidade amortece as perturbações e o escoamento permanece suave e em camadas (laminar); com um número de Reynolds alto, as perturbações crescem e viram vórtices turbulentos.
Por que alguns livros usam 2000 em vez de 2300?
A transição não é abrupta. Ela depende da entrada do tubo, da rugosidade e das vibrações, então os livros citam limites inferiores entre cerca de 2000 e 2300. Em experimentos muito cuidadosos e com tubos muito lisos, o escoamento permaneceu laminar muito acima disso.
Qual diâmetro uso para um duto que não é circular?
Use o diâmetro hidráulico D_h = 4A/P, em que A é a área do escoamento e P o perímetro molhado. Para um duto quadrado de lado a, D_h = a.
Quanto a temperatura importa?
Muito, nos líquidos. A viscosidade da água cai de 1,31 mPa·s a 10 °C para 0,47 mPa·s a 60 °C, então a mesma vazão tem um número de Reynolds quase três vezes maior em água quente.
Qual é a diferença entre viscosidade dinâmica e cinemática?
A viscosidade dinâmica μ, em Pa·s, mede o atrito interno de um fluido; a viscosidade cinemática ν = μ/ρ, em m²/s, a divide pela massa específica. Como Re = ρVD/μ = VD/ν, você precisa de μ e ρ, ou apenas de ν.
Pratique você mesmo
Pratique Atrito em tubulações e perda de carga
Uma calculadora dá a resposta. Na prova você precisa do método: pratique-o com exercícios novos, dicas e soluções resolvidas.