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Reporte de Práctica #1 Número de Reynolds
Operaciones Unitarias I










Índice
1. Objetivos
2. Introducción
3. Teoría o marco teórico
4. Procedimiento
5. Descripción del equipo, esquema del equipo
6. Tabla de concentración de datos y resultados
7. Graficas
8. Cálculos
9. Análisis y resultados
10. Conclusiones
11. Bibliografía
12. AnexosObjetivos
Determinar experimental y teóricamente el número de Reynolds para diferentes velocidades de flujo en tubos con distintos diámetros.
Establecer las diferentes cargas (H o hf) de fricción entre flujo laminar y flujo turbulento y representar gráficamente las desviaciones entre los resultados experimentales y teóricos.
Calcular la velocidad máxima en cada régimen y graficar larelación de (Vmed/Vmáx) contra Reynolds y Reynolds máximo.
Calcular y graficar el perfil de velocidades para un punto en régimen laminar y para un punto en régimen turbulento contra la relación del radio de la tubería.

Introducción
El comportamiento de los fluidos es importante para los procesos de ingeniería en general y constituye uno de los fundamentos para el estudio de las operacionesunitarias.
El comportamiento de un fluido en movimiento depende mucho de que el fluido esté o no bajo la influencia de límites sólidos. En la región donde la influencia de la pared es pequeña, la tensión de corte se considera despreciable, y el comportamiento del fluido se aproxima al de un fluido ideal. El flujo de un fluido ideal recibe el nombre de flujo potencial.
A velocidades bajas, losfluidos tienden a moverse sin mezcla lateral y las capas adyacentes se desplazan unas sobre otras. No existen corrientes transversales ni remolinos. Este tipo de régimen se llama flujo laminar. A velocidades superiores aparece la turbulencia y se forman remolinos que dan lugar a una mezcla lateral.
Reynolds estudió las condiciones bajo las cuales un tipo de flujo cambia a otro.
En esta práctica serealizó el mismo experimento que usó Reynolds para demostrar este tipo de comportamiento de flujo de fluidos.
Teoría
Para determinar el tipo de flujo es posible caracterizarlo por medio del cálculo de una cantidad adimensional, el número de Reynolds, que relaciona las variables importantes para el flujo: velocidad, tamaño de la trayectoria de flujo, densidad y viscosidad del fluido.
En la décadade 1880, Osborne Reynolds, Ingeniero británico, estudió la transición entre el flujo laminar y turbulento a través de un tubo. Reynolds pudo descubrir que el parámetro constituye un criterio mediante el cual se puede determinar el estado de un flujo.

ρ = Densidad del fluido M/L3
μ = Viscosidad del fluido ML/t L = Dimensión fundamental de longitud
V = Velocidad del fluido L/t M =Dimensión fundamental de masa
D = Diámetro de la tubería L t = Dimensión fundamental de tiempo
Experimentos posteriores han demostrado que el número de Reynolds es un parámetro clave también para otros casos. Se tiene entonces, en general:

Donde L es una longitud característica descriptiva del campo de flujo. De este modo, el Número de Reynolds se puede considerar como el cociente de lasfuerzas inerciales entre las fuerzas viscosas.
La fuerza de inercia se desarrolla a partir de la segunda ley de movimiento de Newton

La fuerza viscosa s relaciona con el producto del esfuerzo cortante por el área.
El número de Reynolds es adimensional y se puede demostrar con la sustitución de las unidades estándar del SI:


Debido a que todas las unidades se cancelan, Re es adimensional.Cuando el número de Reynolds es menor de 2100 para una tubería circular recta, el flujo siempre es laminar. Cuando el valor es superior a 4000, el flujo será turbulento excepto en algunos casos especiales. Entre estos dos valores, o región de transición, el flujo puede ser viscoso o turbulento, dependiendo de los detalles del sistema, que no se pueden predecir.
En el flujo Laminar, el gradiente...