dinamica de fluidos

Universidad de Guanajuato

División de Ciencia Naturales y Exactas.

Departamento de Ingeniería Química

Dinámica de fluidos

Agustín Ramón Uribe Ramírez




Problema 7.1 Obtener una fotografía / imagen de un dispositivo experimental utilizado para investigar algún tipo de fenómenos de flujo de fluido. Imprimir foto y escribir un breve párrafo que describe la situación en cuestión.El equipo de Reynolds consta de un tubo horizontal de vidrio de diámetro específico a través del cual se hace pasar un flujo de agua, mismo que se podrá controlar por medio de una válvula, de laminar, a transición y turbulento. Esto se observará mediante la ayuda de un dispositivo que contiene tinta de cristal violeta, la cual es inyectada con ayuda de una jeringa conectada a un catéter a travésdel cual baja la tinta por medio de gravedad.


7.2 Verificar el lado izquierdo de la ecuación 7.2 es adimensional usando el sistema MLT.
La ecuación 7.2 del libro corresponde a:

Analizando las variables del lado izquierdo:




Sustituyendo las dimensiones:



Por lo que concluimos que es adimensional.

Problema 7.3 El número de Reynolds, ρVD/µ, es un parámetro muy importanteen mecánica de fluidos. Verifique que el número de Reynolds es adimensional, utilizando tanto el sistema de FLT y el sistema MLT de dimensiones básicas, y determinar su valor para el alcohol etílico que fluye a una velocidad de 3 m/s a través de un tubo de 2 pulgadas de diámetro.

Usando sistema FLT:


Usando sistema MLT:


Los dos sistemas nos dan como resultado un numero de Reynoldsadimensional.
Encontrando el valor del Reynolds par el alcohol etílico:


Sustituyendo



Problema 7.4 ¿Cuáles son las dimensiones de la aceleración de la gravedad, la densidad, viscosidad dinámica, viscosidad cinemática, peso específico, y la velocidad del sonido en (a) el sistema de FLT, y (b) el sistema MLT? Comparar sus resultados con los que figuran en la tabla 1.1 del capítulo 1.Parámetro
MLT
FLT
Gravedad


Densidad


Viscosidad dinámica


Viscosidad cinemática


Peso especifico


Velocidad del sonido




Problema 7.5 Para el flujo de una película delgada de un líquido con una profundidad h y una libre superficie, dos parámetros adimensionales importantes son el número de Froude, , y el número de Weber, . Determinar el valor de estos dos parámetrosde la glicerina que fluye una velocidad de 0.7 m/s a una profundidad de 3 mm.
Calculando número de Froude:



Calculando el número de Weber:


Con datos:


Sustituyendo:




Problema 7.6 El número Mach para un cuerpo que se mueve. a través de un fluido con velocidad V se define como Vic,. donde c es la velocidad del sonido en el fluido. Este parámetro adimensional se considerageneralmente ser importante en los problemas de dinámica de fluidos cuando su valor superior a 0,3. ¿Cuál sería la velocidad del un cuerpo en un número de Mach 0.3 si el fluido es:
(a) el aire a presión atmosférica estándar y 20 '1 · C. y (b) el agua a la misma temperatura y presión?



(a) Para el aire a 20 grados centígrados, c=343.3 m/s así que V es igual


(b) Para el agua a 20 gradoscentígrados, c=1481 m/s así que V es igual

Problema 7.7 Obtenga una fotografía o una imagen del Osborne Reynolds, quien desarrollo la famosa cantidad sin dimensiones, el numero de Reynolds. Escribe un párrafo acerca de el.
Osborne Reynolds



 







Nació en Belfast (Irlanda) el 23 de Agosto de 1842 y murió en Watchet (Inglaterra) el 21 de Febrero de 1912.    El nunca fue a laUniversidad después de la educación secundaria, pero aprendió en la firma de ingenieros de Edward Hayes in 1861.   Después de haber obtenido experiencia en la firma de ingenieros, estudió matemáticas en Cambridge, graduandose en 1867, después trabajo en otra firma de ingenieros, esta vez con John Lawson en Londres.  En 1868, fue profesor de ingeniería en Manchester. Trabajo en magnetismo y...