Física · Glossário

O que é Número de Reynolds?

Definição 4.5 Física universitária — 2.º ano · Capítulo 4 — Escoamentos viscosos

Para um escoamento de celeridade característica UU e comprimento característico LL, o número de Reynolds

Re=ρULη=ULν\mathrm{Re} = \frac{\rho UL}{\eta} = \frac{UL}{\nu}

é a razão entre as ordens de grandeza do termo inercial ρ(vgrad)vρU2/L\rho(\vect v\cdot\operatorname{\vect{grad}})\vect v \sim \rho U^2/L e do termo viscoso ηΔvηU/L2\eta\Delta\vect v \sim \eta U/L^2 na equação de Navier–Stokes. Com Re1\mathrm{Re} \ll 1 a inércia é desprezível e o escoamento é rastejante (viscoso, reversível, suave); com Re1\mathrm{Re} \gg 1 a viscosidade é desprezível fora das paredes e o escoamento é o de um fluido perfeito — até que, além de um limiar da ordem de 10310^3 (cerca de 20002000 a 30003000 num tubo, baseado no diâmetro), ele se torne turbulento: não permanente, caótico, cheio de turbilhões em todas as escalas. Entre os dois, um escoamento é laminar: permanente e em camadas.

Exemplos

Exemplo 4.6 (Números de Reynolds do cotidiano)

Uma bactéria (1µm1\,\text{µ}\mathrm{m}, 30µm/s30\,\text{µ}\mathrm{m}/\mathrm{s}, em água): Re=3×105\mathrm{Re} = 3 \times 10^{-5} — ela vive num mundo sem inércia, onde parar o flagelo a detém em um diâmetro atômico. Sangue num capilar: 10310^{-3}; um grão de poeira caindo: 10210^{-2}; um peixinho dourado: 10310^3; um nadador: 10610^6; um carro a 30m/s30\,\mathrm{m}/\mathrm{s} (4m4\,\mathrm{m}): 8×1068 \times 10^6; um avião de linha: 10810^8; a Corrente do Golfo: 101110^{11}. Dois escoamentos de mesma geometria e mesmo número de Reynolds são semelhantes: é isso que permite ensaiar um modelo de navio de 1m1\,\mathrm{m} num tanque de reboque, ou um avião num túnel de vento.

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