Calculadora do número de Reynolds

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Resultado

Re74716
Regime de escoamentoturbulento
Velocidade1,5 m/s
Viscosidade cinemática1,004 × 10⁻⁶ m²/s

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

ρ = 998,2 kg/m³, μ = 0,001002 Pa·s
ν = μ/ρ = 0,001002/998,2 = 1,004 × 10⁻⁶ m²/s

Número de Reynolds

Re = ρVD/μ = VD/ν = 1,5·0,05/(1,004 × 10⁻⁶) = 74716

Regime de escoamento em um tubo

Re < 2300: laminar
2300 ≤ Re ≤ 4000: de transição
Re > 4000: turbulento
Re = 74716 → turbulento

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

  1. Encontre a velocidade média. Se você conhece a vazão Q, divida-a pela área do tubo: V = Q/A = 4Q/(πD²).
  2. Consulte as propriedades do fluido na sua temperatura: a massa específica ρ e a viscosidade dinâmica μ, ou a viscosidade cinemática ν = μ/ρ.
  3. Converta tudo para unidades SI: V em m/s, D em m e ν em m²/s.
  4. Calcule Re = ρVD/μ = VD/ν. O número de Reynolds não tem unidade.
  5. 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

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