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sábado, 24 de agosto de 2013

Um filete d'água e o número de Reynolds

Detalhe, o escoamento em um cilindro.
Regiões laminares e turbulentas.
Um pouco de física e quanto podemos observar o fascinante cosmos e dominarmos as coisas com razão, neste post ensaio e relembro um pouco de mecânica dos fluidos.

Vendo a água da torneira da pia escoar um "filete macio d'água" lembrei-me das aulas de Máquinas de Fluxo onde aprendi sobre o número de Reynolds que antecede os estudos de perda de energia de pressão ao longo de uma tubulação, detalhes do curso de engenharia.

O físico britânico Osborn Reynolds (1842-1912) não só observou mas parametrizou esses fenômenos dos fluidos, provou ele que existem três regimes que os fluidos escoam: laminar, transiente e turbulento.

O laminar é o que observamos em filetes de torneiras pouco abertas ou naqueles cogumelos d'água que ornamentam alguns chafarizes, arrisco até uma linguagem semiótica de tranquilidade e equilíbrio tanto que o nosso corpo tem todos os fluidos nesse regime.
O transiente é uma fase onde o regime laminar começa a se perturbar indo para um regime turbulento
O turbulento já é quando abrimos a torneira toda ou quando o regime passa a ficar perturbado, já se fala aqui de escalas industriais ou fenômenos da natureza como tempestades.
Regime laminar:  v, D, mi e rho
devem se harmonizar para que o Re seja menor que 2100.
Isso foi parametrizado pelo físico e é aplicado a qualquer fluido, seja água, óleo, mel, petróleo, ar etc.

Tal número (Re) é adimensional uma vez que todos os elementos que o resultam anulam suas unidades, foi observado que:
Re menor que 2100 resulta em regime laminar.
Re de 2100 a 4800 em transiente.
Re maior que 4800 em turbulento. Esse é o mais comum quando se trata de máquinas encontrando valores acima de um milhão.