Qumica

4. Número de Reynolds
OBJETIVO

Comprender, analizar, observar y determinar el número de Reynolds por medio del equipo de flujo de fluidos, así también observar el perfil de velocidad de losflujos laminares y turbulentos de un fluido.

4.1 FUNDAMENTO
Cuando un líquido fluye en un tubo y su velocidad es baja, fluye en líneas paralelas a lo largo del eje del tubo; a éste régimen se leconoce como “flujo laminar”. Conforme aumenta la velocidad y se alcanza la llamada “velocidad crítica”, el flujo se dispersa hasta que adquiere un movimiento de torbellino en el que se forman corrientescruzadas y remolinos; a este régimen se le conoce como “flujo turbulento” Figura 4.1. El paso de régimen laminar a turbulento no es inmediato, sino que existe un comportamiento intermedio indefinidoque 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 puede observar losdiversos comportamientos del líquido conforme varía la velocidad. Cuando el fluido se encuentra dentro del régimen laminar (velocidades bajas), el colorante aparece como una línea perfectamente definida;cuando se encuentra dentro de la zona de transición (velocidades medias), el colorante se va dispersando a lo largo de la tubería y cuando se encuentra en régimen turbulento (velocidades altas) elcolorante se difunde a través de toda la corriente.










Las curvas típicas de la distribución de velocidades a través de tuberías se muestran en la Figura 4.2; para el flujo laminar lacurva 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 dedistribución de velocidades es más (tipo pistón[a]) y el mayor cambio de velocidades ocurre en la zona más cercana a la pared.
En la mayoría de la literatura de ingeniería química, se suelen clasificar los...