Calculadora do número de Reynolds

O número de Reynolds é uma razão adimensional que compara efeitos inerciais e viscosos em um fluido em movimento. Ele ajuda a reconhecer se camadas organizadas ou uma mistura caótica tendem a dominar o escoamento. Por não ter unidades, também permite avaliar a semelhança entre sistemas geometricamente comparáveis de tamanhos muito diferentes. Um modelo em escala e um equipamento em tamanho real podem apresentar comportamentos relacionados quando seus números de Reynolds relevantes coincidem. Esta calculadora multiplica a densidade do fluido pela velocidade média e pelo comprimento característico e divide pela viscosidade dinâmica. A densidade é informada em quilogramas por metro cúbico, a velocidade em metros por segundo, o comprimento em metros e a viscosidade dinâmica em pascais-segundo. Essas unidades SI se cancelam, gerando um resultado adimensional. Uma equação equivalente usa velocidade vezes comprimento divididos pela viscosidade cinemática, que é a viscosidade dinâmica dividida pela densidade. Para escoamento plenamente desenvolvido em um tubo circular liso, números de Reynolds abaixo de cerca de 2,300 costumam indicar regime laminar; de 2,300 a 4,000, transição; e acima de 4,000, turbulência. A calculadora exibe essas categorias conhecidas de escoamento interno. São orientações, não fronteiras universais. Perturbações, formato da entrada, rugosidade, vibração e geometria do tubo podem antecipar a transição ou prolongar o regime laminar. O comprimento característico depende do problema. No escoamento interno circular, é o diâmetro do tubo. Dutos não circulares costumam usar o diâmetro hidráulico, definido pela área de escoamento e pelo perímetro molhado. O escoamento externo sobre uma placa plana normalmente usa a distância a partir do bordo de ataque, enquanto ao redor de uma esfera ou cilindro usa o diâmetro. Escolher o comprimento errado pode tornar enganoso um cálculo numericamente preciso. Nas correlações padrão para tubos, use a velocidade média da seção, não a velocidade local na linha central. O número de Reynolds influencia perda de pressão, arrasto, desenvolvimento da camada limite, transferência de calor, mistura e escolha de correlações empíricas. É usado em tubulações, ventilação, projeto de aeronaves e veículos, equipamentos de processo, rios, escoamentos biomédicos e experimentos. As propriedades do fluido dependem da temperatura e, às vezes, da pressão, então densidade e viscosidade devem corresponder às condições de operação. A viscosidade da água, por exemplo, varia bastante com a temperatura. Uma classificação de regime não descreve completamente o escoamento. Camadas limite externas usam outros critérios de transição, fluidos multifásicos e não newtonianos precisam de tratamento especializado, e escoamentos compressíveis envolvem o número de Mach e propriedades variáveis. Mesmo em tubos, calcular fator de atrito ou queda de pressão requer geometria e rugosidade além do número de Reynolds. Use o resultado para escolher um método de análise adequado, confirme o comprimento característico e os dados de propriedades e aplique os limites da geometria e da norma de engenharia em questão.