UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR
FACULTAD DE INGENIERÍA Y
CIENCIAS APLICADAS
MECÁNICA DE FLUIDOS
DETERMINACIÓN DEL
NÚMERO DE
REYNOLDS
Integrantes:
- Bazurto Robinson
- Carrillo Cristian
- Cola Paola
- Cushcagua Sayni
- Guzmán Diego
- Inca Thais
- Machuca Adriana
- Martínez Pericles
- Taipe Erick
- Yandún Edgar
Curso: IC3-005
Docente: Ing. Paulina Lima Guamán PhD
Fecha: 11 de marzo de 2022
En la práctica vamos a focalizarnos en analizar el comportamiento que tienen los fluidos en movimiento dentro de tuberías o conductos circulares. Partiremos primero por fundamentos básicos que nos brinda la mecánica de fluidos, como por ejemplo el estudio de la viscosidad dinámica, su densidad y con ello vamos a poder indicar como serÍa los distintos comportamientos que tendrían los esfuerzos que sufren las tuberías cuando el fluido se encuentra en movimiento.
El estudio de Reynolds determinó las propiedades de flujo de los fluidos mediante la inyección de trazadores en los fluidos que fluyen a través de las tuberías. Lo cual nos ha permitido clasificarlos en tres tipos que comparten distintas condiciones físicas, siendo la más importante su valor de velocidad.
INTRODUCCIÓN
Número de Reynolds
El número de Reynolds es la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas y es un parámetro conveniente para predecir si una condición de flujo será laminar o turbulenta.
Número
de
Reynolds
Tipos de flujo
Los tipos de flujos que podemos obtener son:
- Flujo laminar
- Flujo transicional
- Flujo turbulento
Tipos
de
flujo
Rango de Reynolds
Rango
de Reynolds
Se da un cambio en el flujo cuando el mismo fluido empieza a presentar oscilaciones.
Cuando se obtiene el número de Reynolds de un fluido se podrá determinar el tipo de flujo considerando los siguientes rangos:
- Re < 2300 Flujo laminar
- Re 2300 – 4000 Flujo transicional
- Re > 4000 Flujo turbulento
OBJETIVOS
- Determinar el número de Reynolds.
- Diferenciar y replicar los tipos de flujo mediante el uso de la máquina de Reynolds.
- Realizar los cálculos respectivos que nos permitan determinar el rango en que se encuentra el número de Reynolds obtenido.
EQUIPOS
Aparato de Osborne Reynolds
EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES
3.
Envase superior
(Máquina de Reynolds)
PASOS 3 Y 4
4.
Número de Reynolds
NÚMERO DE REYNOLDS
FLUJO TURBULENTO
FACTOR DE FRICCIÓN
CAUDAL vs RE vs TEMPERATURA
GRÁFICAS
DIAGRAMA DE MOODY
FACTOR DE FRICCIÓN
ANÁLISIS DE RESULTADOS
- Para obtener los distintos tipos de flujos se realizaron varias aforaciones, en el caso del flujo laminar se realizaron las 3 primeras en las cuales se obtuvieron valores de Reynolds de 703.26, 1230.22 y 1197,84 , mismos que están dentro del rango (Re < 2300) y por lo tanto, nos indica que se obtuvo correctamente un flujo laminar.
- Mediante la experimentación podemos notar que para el caso del fluido turbulento este lleva un caudal de un alto valor cuantitativo con los otros tipos de flujos sin tomar en cuenta a la temperatura. Si revisamos los caudales a la temperatura de 20 °C de los 3 flujos observamos que el flujo laminar tiene un caudal de 5.055 ml/s, el flujo transicional tiene un caudal de 21.556 ml/s y el flujo turbulento presenta un caudal de 27.209 ml/s.
CONCLUSIÓN
- A través de la presente práctica se han reforzado los conocimientos impartidos por la docente a lo largo del curso de Mecánica de Fluidos, con ello hemos logrado observar y comprobar los valores de los rangos de Reynolds por medio de los resultados obtenidos de la máquina empleada, además se pudo determinar que la variación de la temperatura influye en el comportamiento del fluido, es decir, su viscosidad cinemática disminuye al aumentar la temperatura lo cual es un punto a considerar para obtener el flujo deseado.
CONCLUSIÓN Y RECOMENDACIÓN
RECOMENDACIÓN
- Es importante conocer las fórmulas y los datos necesarios para la obtención de los valores, para ello se deberá considerar las unidades adecuadas además de los valores constantes de densidad y viscosidad cinemática para las diferentes temperaturas teniendo en cuenta aquello se podrá determinar si el flujo es laminar, transicional o turbulento.
BIBLIOGRAFÍA
Díaz J. 2006, Mecánica de los fluidos e hidráulica, Editorial Universidad del Valle, Primera Edición, Colombia. pp. 9-11
McCabe W. 2007, Operaciones unitarias en ingeniería química, Editorial Mc Graw Hill, Séptima edición, México D.F., pp. 33, 37,148