Laboratorio N°2: Número De Reynolds
Páginas: 5 (1048 palabras)
Publicado: 18 de junio de 2012
LABORATORIO N°2: NÚMERO DE REYNOLDS
MECÁNICA DE FLUIDOS
Facultad de Ingeniería
Dpto. de Ingeniería Mecánica
Universidad de La Serena
Introducción
En este laboratorio se trabajará con el Banco de Pruebas de Reynolds, donde se observaran los tipos de flujos que varían dependiendo de la cantidad de agua circulante por su interior, a partir de las mediciones que se obtendrán por estaexperiencia se calculará el “número de Reynolds (Re)” es quizá uno de los números adimensionales más utilizados. La importancia radica en que nos habla del régimen con que fluye un fluido, lo que es fundamental para el estudio del mismo.
Se harán 5 mediciones a temperatura constante, se tomará el tiempo en que cada caudal demora en llenar un recipiente con una masa y un volumen determinados y seclasificará cada flujo en: régimen permanente, laminar o de transición.
Marco Teórico
Número de Reynolds: El número de Reynolds es un número adimensional que relaciona las propiedades físicas del fluido, su velocidad y la geometría del ducto por el que fluye y está dado por:
Donde:
: Número de Reynolds
: Diámetro
: Velocidad promedio del líquido
: Densidad del líquido
:Viscosidad
Para determinar el tipo de flujo el número de Reynolds:
ℜe < 2000 ⇒ Flujo Laminar
2000 < ℜe < 4000 ⇒ Flujo de Transición
ℜe > 4000 ⇒ Flujo Turbulento
Aparato de Reynolds: Sirve para determinar a partir de un flujo el tipo de régimen de este mismo, por medio de la observación de un filamento de tinta que es inyectado en un flujo, el cualproviene de un estanque, para asegurar que el flujo este completamente desarrollado.
Flujo Laminar: Se caracteriza por la casi nula interacción de las capas del fluido entre ellas, de allí su nombre, pues el líquido se comporta como si estuviera conformado por láminas o capas.
Flujo Turbulento: En este caso el fluido posee movimiento tridimensional de sus partículas, por lo que estas se mezclandebido a que las velocidades de las partículas son distintas.
Flujo Transición: En este caso el fluido es inestable, oscilando entre laminar o turbulento. La más pequeña perturbación ocasionará el cambio de un flujo a otro.
Caudal: Es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad detiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.
Velocidad media: De un flujo representa el promedio de la velocidad de todas las partículas de fluido que se mueven a través de una sección de área.
Esfuerzo de corte: Esfuerzo interno de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico.
Factor defricción: Es un valor adimensional que se utiliza para calcular la pérdida de carga en tuberías.
Desarrollo
En este laboratorio calcularemos el número de Reynolds a partir de la observación de los flujos que haremos circular por el Banco de Pruebas de Reynolds.
A través de una cañería sale y entra agua, mediante estas determinaremos el caudal.
La línea de tinta nos dirá si el flujo esturbulento, laminar o de transición. Todo esto haciendo un juego con las cañerías, entregando más o menos agua.
La experiencia consiste en liberar un filamento de tinta, la cual es agregada a un flujo que es regulado por las cañerías, el flujo proviene del tanque, este está con bolitas de vidrio las cuales sirven para que el fluido que alimenta el aparato suba a velocidad constante y no segenere turbulencia.
Luego de liberar el filamento de tinta y el flujo de agua se observa en que manera este filamento de tinta se mueve, el cual mediante nuestra observación diremos que tipo de flujo es.
Dependiendo de la maquina, utilizaremos un error de conexión, en este laboratorio se llama factor de fricción (f):
Para flujos laminares utilizaremos la ecuación de Darcy y para los flujos...
MECÁNICA DE FLUIDOS
Facultad de Ingeniería
Dpto. de Ingeniería Mecánica
Universidad de La Serena
Introducción
En este laboratorio se trabajará con el Banco de Pruebas de Reynolds, donde se observaran los tipos de flujos que varían dependiendo de la cantidad de agua circulante por su interior, a partir de las mediciones que se obtendrán por estaexperiencia se calculará el “número de Reynolds (Re)” es quizá uno de los números adimensionales más utilizados. La importancia radica en que nos habla del régimen con que fluye un fluido, lo que es fundamental para el estudio del mismo.
Se harán 5 mediciones a temperatura constante, se tomará el tiempo en que cada caudal demora en llenar un recipiente con una masa y un volumen determinados y seclasificará cada flujo en: régimen permanente, laminar o de transición.
Marco Teórico
Número de Reynolds: El número de Reynolds es un número adimensional que relaciona las propiedades físicas del fluido, su velocidad y la geometría del ducto por el que fluye y está dado por:
Donde:
: Número de Reynolds
: Diámetro
: Velocidad promedio del líquido
: Densidad del líquido
:Viscosidad
Para determinar el tipo de flujo el número de Reynolds:
ℜe < 2000 ⇒ Flujo Laminar
2000 < ℜe < 4000 ⇒ Flujo de Transición
ℜe > 4000 ⇒ Flujo Turbulento
Aparato de Reynolds: Sirve para determinar a partir de un flujo el tipo de régimen de este mismo, por medio de la observación de un filamento de tinta que es inyectado en un flujo, el cualproviene de un estanque, para asegurar que el flujo este completamente desarrollado.
Flujo Laminar: Se caracteriza por la casi nula interacción de las capas del fluido entre ellas, de allí su nombre, pues el líquido se comporta como si estuviera conformado por láminas o capas.
Flujo Turbulento: En este caso el fluido posee movimiento tridimensional de sus partículas, por lo que estas se mezclandebido a que las velocidades de las partículas son distintas.
Flujo Transición: En este caso el fluido es inestable, oscilando entre laminar o turbulento. La más pequeña perturbación ocasionará el cambio de un flujo a otro.
Caudal: Es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad detiempo. Menos frecuentemente, se identifica con el flujo másico o masa que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.
Velocidad media: De un flujo representa el promedio de la velocidad de todas las partículas de fluido que se mueven a través de una sección de área.
Esfuerzo de corte: Esfuerzo interno de las tensiones paralelas a la sección transversal de un prisma mecánico.
Factor defricción: Es un valor adimensional que se utiliza para calcular la pérdida de carga en tuberías.
Desarrollo
En este laboratorio calcularemos el número de Reynolds a partir de la observación de los flujos que haremos circular por el Banco de Pruebas de Reynolds.
A través de una cañería sale y entra agua, mediante estas determinaremos el caudal.
La línea de tinta nos dirá si el flujo esturbulento, laminar o de transición. Todo esto haciendo un juego con las cañerías, entregando más o menos agua.
La experiencia consiste en liberar un filamento de tinta, la cual es agregada a un flujo que es regulado por las cañerías, el flujo proviene del tanque, este está con bolitas de vidrio las cuales sirven para que el fluido que alimenta el aparato suba a velocidad constante y no segenere turbulencia.
Luego de liberar el filamento de tinta y el flujo de agua se observa en que manera este filamento de tinta se mueve, el cual mediante nuestra observación diremos que tipo de flujo es.
Dependiendo de la maquina, utilizaremos un error de conexión, en este laboratorio se llama factor de fricción (f):
Para flujos laminares utilizaremos la ecuación de Darcy y para los flujos...
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