O fluxo de fluidos em tubos ou equipamentos pode ser amplamente classificado em dois regimes - laminar e turbulento - cujas estruturas, consumo de energia e desempenhos de transporte diferem marcadamente.

1. Fluxo laminar (viscoso)

   Ocorre em baixos números de Reynolds (Re < 2000). O fluido se move em camadas suaves e paralelas, sem mistura macroscópica entre elas; a transferência de momento, calor e massa na direção radial procede apenas por difusão molecular. As forças viscosas dominam, as perdas de energia são pequenas, mas as taxas de transporte são lentas.

2. Fluxo turbulento

   Desenvolve-se quando Re > 4000. A inércia domina, o movimento torna-se instável e aparecem redemoinhos tridimensionais aleatórios. Essas flutuações aumentam muito o transporte radial, produzindo altos coeficientes de transferência de calor e massa; no entanto, também geram dissipação de energia mecânica adicional, manifestada como maiores quedas de pressão e ruído.

3. Regime de transição

   Para 2000 ≤ Re < 4000, o fluxo é altamente sensível às condições de entrada, rugosidade da parede e perturbações externas. Pode permanecer temporariamente laminar ou mudar abruptamente para turbulência; a prática de engenharia, portanto, trata esta região como turbulenta para garantir a segurança.

4. Significado físico do número de Reynolds

   Re = ρud/μ expressa a razão entre as forças inerciais e viscosas:

   • ρu²/d representa o termo inercial que impulsiona o fluido para frente e cria vórtices;
   • μu/d² representa o termo viscoso que amortece os gradientes de velocidade e estabiliza o fluxo.

   Consequentemente, um Re mais alto implica uma maior tendência a instabilidades e turbulência.

5. Implicações de engenharia
   • Tubos, trocadores de calor e outros equipamentos são primeiro dimensionados estimando Re para selecionar o regime de fluxo apropriado.
   • O fluxo turbulento permite projetos mais compactos, mas exige maior potência da bomba ou ventilador.
   • Processos sensíveis às condições laminares (por exemplo, fundidos de alto polímero, filtração de precisão) devem manter Re abaixo do valor crítico para evitar a degradação por cisalhamento ou o aumento excessivo da pressão causado pela turbulência.