Mostrar código-fonte de Coeficiente de Reynolds

O coeficiente, número ou módulo de '''Reynolds''' (abreviado como '''Re''') é um [[número adimensional]] usado em [[mecânica dos fluidos]] para o cálculo do regime de escoamento de determinado [[fluido]] sobre uma superfície. É utilizado, por exemplo, em projetos de tubulações [[indústria|industriais]] e [[asas]] de [[avião|aviões]].

O conceito foi introduzido por [[George Gabriel Stokes]] em 1851,<ref name=Stokes>{{citar periódico|último =Stokes|primeiro=George|autorlink =George Gabriel Stokes|ano=1851|título=On the Effect of the Internal Friction of Fluids on the Motion of Pendulums|periódico=[[Transactions of the Cambridge Philosophical Society]]|volume=9|páginas=8-106|}}</ref> mas o número de Reynolds tem seu nome descendente de [[Osborne Reynolds]], um [[Física|físico]] e [[Engenharia|engenheiro hidráulico]] [[Irlanda|irlandês]] (1842–1912), quem primeiro popularizou seu uso em 1883.<ref name=PTRS174>{{citar periódico|último = Reynolds |primeiro = Osborne |autorlink = Osborne Reynolds |ano= 1883|título= An experimental investigation of the circumstances which determine whether the motion of water shall be direct or sinuous, and of the law of resistance in parallel channels |periódico=  [[Philosophical Transactions of the Royal Society]] | volume = 174 |páginas= 935–982 | id = [http://www.jstor.org/stable/109431 JSTOR] |acessodata= 2008-06-12 | doi = 10.1098/rstl.1883.0029 }}</ref><ref name=Rott>Rott, N., “[http://dx.doi.org/10.1146/annurev.fl.22.010190.000245 Note on the history of the Reynolds number],” Annual Review of Fluid Mechanics, Vol. 22, 1990, pp. 1–11.</ref>

O seu significado físico é um [[quociente]] de [[força]]s: forças de [[inércia]] (<math> v\rho </math>) por forças de [[viscosidade]] (<math> \mu/D </math>). É expressado como
:<math>Re=\frac {\rho v D}{\mu}</math>

sendo
*<math> v </math> - velocidade média do fluido
*<math> D </math> - longitude característica do fluxo, o [[diâmetro]] para o fluxo no tubo
*<math>\mu</math> - [[viscosidade]] dinâmica do fluido
*<math> \rho </math> - [[massa específica]] do fluido

A significância fundamental do número de Reynolds é que o mesmo permite avaliar o tipo do escoamento (a estabilidade do fluxo) e pode indicar se flui de forma [[Fluxo laminar|laminar]] ou [[Turbulência|turbulenta]]. Para o caso de um fluxo de [[água]] num tubo cilíndrico, admite-se os valores de 2.000 e 2.400 como limites. Desta forma, para valores menores que 2.000 o fluxo será laminar, e para valores maiores que 2.400 o fluxo será turbulento. E para valores entre eles o fluxo será transitório.

O número de [[Osborne Reynolds|Reynolds]] constitui a base do comportamento de sistemas reais, pelo uso de [[modelos físicos]] reduzidos.

Um exemplo comum é o [[túnel aerodinâmico]] onde se medem forças desta natureza em modelos de asas de aviões, automóveis, edificações. Pode-se dizer que dois sistemas são dinamicamente semelhantes se o número de Reynolds for o mesmo para ambos. ''D'' refere-se em geral, a qualquer dimensão do sistema, por exemplo a corda de asa de um avião, o comprimento de um navio, a altura de um edifício. Geralmente, nos túneis aerodinâmicos a semelhança mais utilizada é a de [[Mach]].
Tipicamente, por valores experimentais, costuma-se caracterizar um fluido com escoamento laminar com Re < 2100 e escoamento turbulento com Re > 4000.

==Valores típicos de <math> \mu </math>/<math>\rho</math> (<math>\nu</math>) em escoamentos ==
[[Fluxo laminar]]:
*[[Água]] ~ <math>1,006 \times 10^{-6}</math>
*[[Espermatozoide]]s ~ <math>1 \times 10^{-2}</math>
*Fluxo de [[sangue]] no cérebro ~ <math>1 \times 10^2</math>
*Fluxo de sangue na [[aorta]] ~ <math>1 \times 10^3</math>

[[Fluxo turbulento]]:
*Pessoa [[natação|nadando]] ~ <math>4 \times 10^6</math>
*[[Avião]] ~ <math>1 \times 10^7</math>
*[[Baleia azul]] ~ <math>3 \times 10^8</math>
*Um grande [[navio]] ([[RMS Queen Elizabeth 2]]) ~ <math>5 \times 10^9</math>

== Experimento de Reynolds ==

O experimento de Reynolds foi apresentado por Osborne Reynolds em 1883, provando que só existe
Reynolds para escoamento turbulento. Neste experimento é construído um dispositivo com um tubo transparente horizontal, pelo qual água flui a partir de um reservatório onde se está inicialmente em repouso. Por meio de uma canícula um filete de substância corante é injetada na corrente de água no tubo, o que propicia visualizar-se o escoamento através do comportamento deste filete colorido. Quando o filete escoa retilineamente pela tubulação, sem ocorrer sua mistura com a água, o escoamento é dito laminar. No caso de mistura rápida com a água, resultando na diluição do filete, o escoamento demonstra atingir o regime turbulento. Para obter-se a redução da agitação da água no reservatório é necessário que esta permaneça em repouso por um tempo normalmente maior que uma hora, com o que se evita a formação de escoamentos secundários na tubulação transparente, que causam deformações no filete de corante que passa a assumir formas não úteis à demonstração, como rotações e translações ao longo do eixo do tubo.<ref>{{citar web | url=http://srv.emc.ufsc.br/labtermo/Experimentos/reynolds.html | título=Experimento de Reynolds - Visualização dos regimes de escoamento }} - '''srv.emc.ufsc.br'''</ref>

{{Referências}}

==Ver também==

* [[Análise dimensional]]
* [[Engenharia hidráulica]]
* [[Modelos físicos]]
* [[Modelo (matemática)]]
* [[Regime de escoamento|Regimes de escoamento]]
* [[Velocimetria laser]]
* [[Vorticidade]]

{{Números Adimensionais MecFlu}}

[[Categoria:Mecânica de fluidos]]
[[Categoria:Hidráulica]]
[[Categoria:Números adimensionais|Reynolds]]