Informe lab. de fenomenos de transporte - experimento de reynolds (ingenieria quimica)

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Universidad de Oriente
Núcleo de Anzoátegui
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas
Departamento de Ingeniería Química

EXPERIMENTO DE REYNOLDS

Barcelona, marzo de 2010

En este informe se presenta el estudio de los regímenes de flujo en tuberías de diferentes diámetros. Comprobando la dependencia existente entre el régimen de flujo del el número de Reynolds y relacionar laspérdidas por carga por fricción en las tuberías con el número de Reynolds. Inicialmente se conectaron tuberías de acero de diferentes diámetros (1/2”, 3/8” y 1/4”) a un tanque con válvula y se anotaron los datos correspondientes al caudal, presión de entrada y salida, a diferentes aperturas de la válvula; tomando tres medidas para el flujo laminar, tres para la etapa de transición y cinco para elflujo turbulento observándose la variación en la diferencia de presión a través de un tubo Venturi, Luego se observó cualitativamente el comportamiento del flujo a través de una tubería en los 3 regímenes del fluido. Los resultados indican que el número de Reynolds es directamente proporcional al caudal que pasa por una tubería, la velocidad y el caudal es mayor para tuberías de con diámetros másgrandes, y los regímenes varían con respecto al diámetro, necesitando un mayor caudal para cambiar el número de Reynolds. En el aparato de visualización, se observó claramente el comportamiento del fluido dentro de la tubería en el régimen laminar, transición y turbulento.
1.1. INTRODUCCIÓN

En la industria se utilizan redes de tuberías para transportar todos los fluidos a los equipos,almacenamiento y procesos, por ello es importante conocer el comportamiento de los fluidos dentro de la tuberías en relación a los diámetros, caudal, y regímenes de flujo, para lo cual se utiliza el numero de Reynolds, con la finalidad de preparar el flujo para adaptarlo a las necesidades de cada etapa o proceso.

Osborne Reynolds estudió el comportamiento de los fluidos, caracterizando el fluidode acuerdo a la naturaleza del movimiento de sus partículas, creando lo que hoy se conoce como el número de Reynolds, el cual es un número adimensional y relaciona las fuerzas convectivas con las fuerzas viscosas, se conocen tres regímenes de flujo, un fluido tendrá un comportamiento laminar para los valores menores a 2.100, un régimen transitorio para valores entre 2.100 y 4.000 y finalmente unrégimen turbulento para valores mayores a 4.000. Sin embargo en las tuberías se presenta un factor de fricción, q causan las pérdidas de carga, éste puede variar con respecto al comportamiento del fluido.

En esta práctica se busca estudiar el comportamiento de los regímenes de flujo, en tuberías de distintos diámetros, para lo cual se comprobará la dependencia existente del régimen de flujo conel diámetro del conducto y la velocidad de fluido, además de relacionar las pérdidas de carga por fricción en las tuberías con el número de Reynolds. Se observará el experimento de Reynolds con un equipo de visualización utilizando un colorante para cada régimen de flujo.

1.2. OBJETIVOS

1.2.1. OBJETIVO GENERAL

Estudiar el comportamiento de los regímenes de flujo en tuberías dediferentes diámetros.

1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

1. Visualizar, por medio de un colorante, el comportamiento de los fluidos, en régimen laminar, transición y turbulento.
2. Comprobar la dependencia del tipo de flujo con: diámetro del conducto y la velocidad del fluido.
3. Relacionar las pérdidas de carga por fricción en el sistema con el número de Reynolds.
4. Establecer si elsistema estudiado cumple con la

2.1- Tabla de Datos

Tabla 2.1.1- Valores de la longitud, diámetro y distancia entre las tomas de presión de cada una de las tuberías.

|PARAMETRO DE TUBERÍA | ½’’ |⅜’’ |¼ ’’ |
|Longitud (cm) |141.5 |174.0...
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