Practica no

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas


Laboratorio de fundamentos de fenómenos y transporte

Práctica No. 1
Numero de Reynolds

Profesora: Elizabeth Sánchez Hernández

Grupo: 2IM32 Sección: A
Equipo: No. 3

ELABORADO POR:
Andrade Kim Ana Karen.
Chávez Romero Emma Laura.
Guzmán Martínez Paola.
Lorenzo Cristóbal Evelin.
VillegasMedina Samantha Pamela.
Zamora Contreras Rogelio.





Entrega: 21 /septiembre /2015
OBJETIVOS

El alumno reforzara los conocimientos en el estudio del perfil de velocidades, reproduciendo el experimento de Osborne Reynolds.
El alumno observara los diferentes tipos de régimen laminar, de transición y turbulento.
El alumno relacionara la velocidad y las propiedades físicas de un fluido.
El alumnocalculara el número de Reynolds y con el determinara que tipo de régimen se presenta en cada caso.





















INTRODUCCIÓN
El número de Reynolds (Re) es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. El concepto fue introducido por George Gabriel Stokes en 1851, pero el número de Reynolds fuenombrado por Osborne Reynolds (1842-1912), quien popularizó su uso en 1883.
Reynolds observo que el tipo de flujo adquirido por un líquido que fluye dentro de una tubería depende de la velocidad del líquido, el diámetro de la tubería y de algunas propiedades físicas del fluido. Así, el número de Reynolds es un número adimensional que relaciona las propiedades físicas del fluido, su velocidad y lageometría del ducto por el que fluye y está dado por:

Donde:
=Numero de Reynolds. [=] Adimensional.
Densidad del fluido. [=] kg/
=Velocidad media del fluido. Característica del fluido. [=] m/s
Diametro interno del conducto a través de la cual circula el fluido. [=]
=Viscosidad dinámica del fluido. [=] kg/m.s

Cuando un líquido fluye en un tubo y su velocidad es baja, fluye en líneas paralelas alo largo del eje del tubo; a este régimen se le conoce como “flujo laminar”. Conforme aumenta la velocidad y se alcanza la llamada “velocidad critica”, el flujo se dispersa hasta que adquiere un movimiento de torbellino en el que se forman corrientes cruzadas y remolinos; a este régimen se le conoce como “flujo turbulento” El paso de régimen laminar a turbulento no es inmediato, sino que existe uncomportamiento intermedio indefinido que se conoce como “régimen de transición”.

Si se inyecta una corriente muy fina de algún líquido colorido en una tubería transparente que contiene otro fluido incoloro, se pueden observar los diversos comportamientos del líquido conforme varía la velocidad (véase la Figura 2.2). Cuando el fluido se encuentra dentro del régimen laminar (velocidades bajas),el colorante aparece como una línea perfectamente definida (Figura a), cuando se encuentra dentro de la zona de transición (velocidades medias), el colorante se va dispersando a lo largo de la tubería (Figura b) y cuando se encuentra en el régimen turbulento (velocidades altas) el colorante se difunde a través de toda la corriente (Figura c). Las curvas típicas de la distribución de velocidades através de tuberías se muestran en la Figura 2.3. Para el flujo laminar, la curva de velocidad en relación con la distancia de las paredes es una parábola y la velocidad promedio es exactamente la mitad de la velocidad máxima. Para el flujo turbulento la curva de distribución de velocidades es más plana (tipo pistón) y el mayor cambio de velocidades ocurre en la zona más cercana a la pared.
En unatubería circular se considera:
• Re < 2100 El flujo sigue un comportamiento laminar.
• 2100 < Re < 4100 Zona de transición de laminar a turbulento.
• Re > 4100 El fluido es turbulento.

Muchos de los fluidos de interés en la ingeniería, entre los que se incluyen el aire y el agua, poseen un coeficiente de viscosidad cinemática tan pequeño, que el número de Reynolds, para la mayoría...