Fluxo Laminar

uma esfera no fluxo de Stokes, com um número de Reynolds muito baixo. Um objeto que se move através de um fluido experimenta uma força de arrasto na direção oposta ao seu movimento.

o tipo de fluxo que ocorre num fluido num canal é importante em problemas de dinâmica de fluidos e, subsequentemente, afecta a transferência de calor e massa em sistemas de fluidos. O número de Reynolds adimensional é um parâmetro importante nas equações que descrevem se condições de fluxo totalmente desenvolvidas levam a fluxo laminar ou turbulento. O número de Reynolds é a razão entre a força inercial e a força de cisalhamento do fluido: quão rápido o fluido está se movendo em relação ao quão viscoso ele é, independentemente da escala do sistema de fluidos. O fluxo Laminar geralmente ocorre quando o fluido está se movendo lentamente ou o fluido é muito viscoso. À medida que o número de Reynolds aumenta, como aumentando a taxa de fluxo do fluido, o fluxo vai passar de laminar para fluxo turbulento em uma faixa específica de números de Reynolds, a faixa de transição laminar–turbulento dependendo de pequenos níveis de perturbação no fluido ou imperfeições no sistema de fluxo. Se o número de Reynolds é muito pequeno, muito menos que 1, Então o fluido exibirá Stokes, ou fluir, onde as forças viscosas do fluido dominam as forças inerciais.

o cálculo específico do número de Reynolds, e os valores onde ocorre o fluxo laminar, dependerá da geometria do sistema de fluxo e do padrão de fluxo. O exemplo comum é o fluxo através de um tubo, onde o número de Reynolds é definido como

R = ρ u D H μ = u D H ν = Q D H ν A , {\displaystyle \mathrm {Re} ={\frac {\rho uD_{\text{H}}}{\mu }}={\frac {uD_{\text{H}}}{\nu }}={\frac {QD_{\text{H}}}{\nu A}},}

{\displaystyle \mathrm {Re} ={\frac {\rho uD_{\text{H}}}{\mu }}={\frac {uD_{\text{H}}}{\nu }}={\frac {QD_{\text{H}}}{\nu A}},}

em que:

DH é o diâmetro hidráulico do tubo (m); Q é a vazão volumétrica (m3/s); a é a tubulação de área de seção transversal (m2); u é a velocidade média do fluido (unidades do SI: m/s); μ é a viscosidade dinâmica do fluido (Pa·s = N·s/m2 = kg/(m·s)); ν é a viscosidade cinemática do fluido, ν = µ/ρ (m2/s); ρ é a densidade do fluido (kg/m3).

para tais sistemas, o fluxo laminar ocorre quando o número de Reynolds está abaixo de um valor crítico de aproximadamente 2,040, embora a faixa de transição seja tipicamente entre 1.800 e 2.100.

para sistemas de fluidos que ocorrem em superfícies externas, tais como objetos de fluxo passado suspensos no fluido, outras definições para números de Reynolds podem ser usadas para prever o tipo de fluxo em torno do objeto. The particle Reynolds number Rep would be used for particle suspended in flowing fluids, for example. Tal como com o fluxo nos tubos, o fluxo laminar tipicamente ocorre com números de Reynolds mais baixos, enquanto o fluxo turbulento e fenômenos relacionados, tais como vazamento de vórtice, ocorrem com números de Reynolds mais elevados.

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *