Numero de Reynolds

El comportamiento de un fluido, en particular en lo que se refiere a las perdidas de energía, depende de que el flujo sea laminar o turbulento. Por esta razón se necesita un medio para predecir eltipo de flujo sin tener que observarlo en realidad. Más aún, la observación directa es imposible para fluidos que van por tubos opacos. Osborne Reynolds fue el primero en demostrar que es posiblepronosticar el flujo laminar o turbulento si se conoce la magnitud de un número adimensional, al que hoy se le denomina número de Reynolds (NR).

Reynolds estudio las condiciones que producen elcambio de un tipo de movimiento a otro y encontró que la velocidad crítica, para la que el flujo pase de laminar a turbulento, depende de cuatro variables: el diámetro del tubo, así como la viscosidad, ladensidad y la velocidad lineal media del líquido. Además, encontró que estos cuatro factores pueden combinarse formando un grupo y que el cambio del tipo de flujo ocurre para un valor definido delmismo. La ecuación siguiente muestra la relación de estas variables (número de Reynolds):


ECUACIÓN UNIDAD

N_R=uDρ/μ=Du/v

D= Diámetro [L]
u= velocidad [L/T]
ρ= densidad [M/L3]
μ=viscosidad [M/LT]




• Experimento de Osborne Reynolds:
Desde hace mucho tiempo se sabe que un fluido puede circular por una tubería u otra conducción de dos formas diferentes. A bajas velocidades deflujo la caída de presión en el fluido es directamente proporcional a la velocidad del fluido, mientras que a velocidades elevadas dicha caída de presión aumenta mucho más rápidamente y, de formaaproximada, es proporcional al cuadrado de la velocidad. La distinción entre estos dos tipos de flujo fue inicialmente demostrada en un experimento clásico realizado por Osborne Reynolds en 1883. Sumergióun tubo horizontal de vidrio en un tanque de vidrio lleno de agua; el flujo de agua a través del tubo se podía controlar mediante una válvula. La entrada del tubo estaba acampanada y, mediante un...