🔬 Calculadora do Número de Reynolds

O número de Reynolds (Re) é uma quantidade adimensional na mecânica dos fluidos que prevê padrões de escoamento. Nomeado em homenagem ao engenheiro irlandês Osborne Reynolds (1883), é definido como Re = ρ × v × D / μ, onde ρ é a densidade do fluido (kg/m³), v é a velocidade de escoamento (m/s), D é o comprimento característico ou diâmetro do tubo (m) e μ é a viscosidade dinâmica (Pa·s). O número de Reynolds representa a razão entre as forças inerciais e as viscosas.

A calculadora computa Re = ρ × v × D / μ. Para dutos não circulares, D é substituído pelo diâmetro hidráulico Dₕ = 4A/P (A = área transversal, P = perímetro molhado).

1. Insira a densidade do fluido (ρ) em kg/m³.
2. Insira a velocidade de escoamento (v) em m/s.
3. Insira o diâmetro do tubo ou comprimento característico (D) em metros.
4. Insira a viscosidade dinâmica (μ) em Pa·s.
5. Clique em Calcular para obter o número de Reynolds e a classificação do regime de escoamento.

O que o número de Reynolds me diz?

Prevê o regime de escoamento: Re < 2300 significa escoamento laminar (suave e previsível), Re > 4000 significa escoamento turbulento (caótico com mistura), e 2300-4000 é transicional. Isso determina a queda de pressão, a transferência de calor e o comportamento de mistura.

Por que o número de Reynolds é adimensional?

Todas as unidades se cancelam: (kg/m³)(m/s)(m) / (kg/(m·s)) = 1. Sendo adimensional, Re é o mesmo independentemente do sistema de unidades usado, desde que as unidades sejam consistentes.

Qual é o número de Reynolds crítico?

Para escoamento em tubos, o valor crítico comumente aceito é Re ≈ 2300, abaixo do qual o escoamento é laminar. Acima de 4000, o escoamento é totalmente turbulento. A transição exata depende da rugosidade do tubo, efeitos de entrada e perturbações.

Como a temperatura afeta o número de Reynolds?

A temperatura altera a viscosidade drasticamente. Para líquidos, a viscosidade diminui com a temperatura (Re aumenta). Para gases, a viscosidade aumenta ligeiramente com a temperatura (Re diminui ligeiramente). Use sempre a viscosidade na temperatura de operação.

Posso usar isto para tubos não circulares?

Sim—substitua o diâmetro D pelo diâmetro hidráulico Dₕ = 4A/P, onde A é a área transversal e P é o perímetro molhado. Para um duto retangular, Dₕ = 2ab/(a+b). Para um tubo circular cheio, Dₕ = D.

O que é viscosidade cinemática e como se relaciona?

A viscosidade cinemática ν = μ/ρ (unidades: m²/s). Usando ν, a fórmula se simplifica para Re = vD/ν. Algumas referências usam ν diretamente em vez de μ e ρ separadamente. São equivalentes: Re = ρvD/μ = vD/ν.

Use unidades do SI consistentes: densidade em kg/m³, velocidade em m/s, diâmetro em m, viscosidade em Pa·s (= kg/(m·s)). Valores comuns de viscosidade a 20 °C: água = 0.001 Pa·s, ar = 0.000018 Pa·s, azeite = 0.08 Pa·s, glicerina = 1.5 Pa·s. A transição entre laminar e turbulento não é nítida—a faixa de 2300-4000 é transicional, e a rugosidade da superfície pode desencadear turbulência mais cedo. Para escoamento em canal aberto, o comprimento característico é o raio hidráulico, não o diâmetro.