practica numero de reynolds

19/FEBRERO/2013




UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

PRÁCTICA #1NÚMERO DE REYNOLDS


Profesor: JOSÉ ANTONIO SÁNCHEZ GUTIERREZ.
Materia: LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS.









NÚMERO DE REYNOLDS

Objetivo: Determinar teórico-experimentalmente el número de Reynolds para flujo laminar, transitorio (crítico) y flujo turbulento dentro de un tubo de vidrio quemaneja agua. Visualizar las líneas de corriente para cada régimen de flujo.
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. Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883.
El Número de Raynoldsrelaciona las fuerzas de inercia con respecto a las fuerzas viscosas.

Procedimiento:
a) Llenar el tanque con la sustancia de trabajo, determinar su temperatura y tratar de que se encuentre en reposo, para evitar las turbulencias en la alimentación.
b) Se abre (un poco) la válvula del tanque y luego la del líquido colocado, se fija un flujo laminar (se caracteriza por una línea recta y uniformedel colorante) y se mide el gasto con el recipiente de volumen conocido y un cronómetro. Hacer varias mediciones diferentes hasta encontrar los límites de esta zona.
c) Sin dejar que el flujo sea completamente turbulento (este se caracteriza porque las partículas del fluido tienen movimientos irregulares y siguen trayectorias fluctuantes y erráticas), se fijan un unto intermedio detransición y se mide de nuevo el gasto. Haciendo también varias mediciones para localizar esta zona.
d) Por último se fija un flujo turbulento y se mide el gasto con el valor del diámetro del tubo, se calculan las velocidades en cada caso y con esta se calcula el número de Reynolds correspondiente.

Registro de Lecturas y Tabla Correspondiente:
LECTURA
VOLUMEN (m3)
TIEMPO (s)
DIÁMETRO (m)TEMPERATURA (°C)
1.
2x10-4
53
0.033
19
2.
2x10-4
17
0.033
19
3.
6x10-4
19.4
0.033
19
4.
6x10-4
11.9
0.033
19
5.
2x10-3
7.6
0.033
19
6.
2x10-3
2.8
0.033
19

Tabla de Resultados
LECTURA
GASTO (m3/s)
VELOCIDAD (m/s)
No. De REYNOLDS
TIPO DE FLUJO




CALCULADO
OBSERVADO
1.
3.7736x10-6
4.412x10-3
145.595
Laminar

2.
1.1765 x10-5
0.0138
455.4
Laminar3.
3.0928x10-5
0.0362
1194.6
Transitorio

4.
5.042x10-5
0.0589
1943.6
Transitorio

5.
2.6316x10-4
0.3077
10154.1
Turbulento

6.
7.1428x10-4
0.8351
27558.3
Turbulento


Cuestionario
1. Son ocho las variables que pueden intervenir en cualquier problema de Mecánica de Fluidos, diga cuáles son:
a) La Fuerza (F); b) La Longitud (L); c) La velocidad (v); d) La densidad(ρ); e) La viscosidad dinámica (μ); f) La aceleración de la gravedad (g); g) La velocidad del sonido (c); h) La tensión superficial (σ).
2. Son cinco las fuerzas que pueden actuar sobre un fluido cualquiera. ¿Cuáles son éstas?
a) Fuerza debida al Gradiente (diferencia) de Presiones.
b) Fuerza de Gravedad.
c) Fuerza de Viscosidad.
d) Fuerza de Elasticidad.
e) Tensión Superficial.
3. ¿Quéventajas técnicas y económicas representan los números adimensionales?
La principal ventaja consiste en la reducción del número de variables que se obtienen entre las que hay que utilizar en el estudio de un fenómeno concreto, reducción que viene expresada por la característica de la matriz dimensional.
Todo ello hace que los invariantes de semejanza se constituyan como base para los trabajosexperimentales con modelos, hasta el punto que hoy en día, la disponibilidad de muchas ecuaciones empíricas obtenidas para casos concretos de aplicación en Ingeniería permiten calcular con rapidez las incógnitas de diseño de muchas operaciones que de forma requerirían excesivos ensayos (aspecto fundamental en la Ingeniería de Procesos Industriales).
4. ¿Cuál es la definición del parámetro...