Qual é o número de Reynolds?

O número de Reynolds (Re) é um número sem dimensão relacionado à mecânica de fluidos. Está entre os atributos mais importantes usados ​​para resumir as forças que atuam em um fluido e, com base em seu valor, a turbulência ou a falta de turbulência de um fluido é determinada. A designação é nomeada para Osborne Reynolds, que fez muitos estudos pioneiros em mecânica de fluidos no final do século XIX e início do século XX. As variações na quantidade são dispostas no eixo x do gráfico Moody, um dos gráficos mais úteis da mecânica de fluidos. Em outras palavras, o número descreve a probabilidade de o fluxo ser laminar ou turbulento para um determinado conjunto de condições físicas. O fluxo laminar, ou suave, indica que tudo no fluxo de um fluido está se movendo na mesma direção e esses fluxos internos não afetam um ao outro.O fluxo turbulento, por outro lado, indica que interrupções ou redemoinhos são criados dentro do fluxo principal.

O exemplo mais comum de fluxo laminar e turbulento pode ser encontrado em uma pia. Quando a água é ligada pela primeira vez e não está fluindo muito rápido, fica claro. A maioria dos fluxos internos da água não interage entre si e se move na mesma direção; Este é o fluxo laminar e indica um número baixo de Reynolds. À medida que a quantidade e a velocidade da água aumentam, ela fica branca. Os fluxos internos começam a colidir entre si em um fluxo turbulento, introduzindo ar na corrente de água.

Outro exemplo do conceito é imaginar um objeto se movendo através de um fluido. Quanto mais rápido o objeto se move, quanto mais denso o líquido e quanto mais tempo o objeto se move, maior a probabilidade de o fluxo do fluido ser turbulento. Quanto mais viscoso ou pegajoso é um fluido, maior a chance de o fluidoNess agirá contra um fluxo turbulento.

matematicamente, o número de Reynolds é definido como:

re = ρ * v * l / µ Onde re = reynolds número ρ = densidade do fluido (geralmente lb/ft 3 ou 3 ) v = velocidade (geralmente ft/s ou m/s) l = comprimento da viagem (geralmente ft ou m) Em um tubo ou canal, l = raio hidráulico (geralmente ft ou m) µ = viscosidade dinâmica de fluido (geralmente lb/(ft*s) ou kg/(m*s) ou pa*s)

A partir da equação, pode -se observar que o número de Reynolds está em proporção direta ao comprimento. Também varia proporcionalmente ao comprimento e à densidade do fluido. Os números ρ , v e l contribuem para as forças inerciais, enquanto que µ contribui apenas para as forças viscosas.

Para RE de 2.300 ou menos, o fluxo de fluido é considerado laminar. O fluxo turbulento, por outro lado, é alcançado quandon re é maior que 4.000. Os valores para o número de Reynolds entre essas duas quantidades indicam fluxos de transição, que podem exibir características de ambos os tipos de fluxo.

O número de Reynolds é usado em muitas aplicações diferentes da mecânica de fluidos. É uma parte necessária dos cálculos do fator de atrito em algumas equações na mecânica de fluidos, como a equação de Darcy -Weisbach. Outro uso comum do número vem na modelagem de organismos nadando na água, e essa aplicação foi feita dos maiores animais - como a baleia azul - a animais muito pequenos, incluindo microorganismos. Ele ainda tem aplicações na modelagem do fluxo de ar em torno de objetos, como as asas de uma aeronave.

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