teorema de reynolds

DEMOSTRACION DEL NÚMERO DE REYNOLDS












Presentado por:

Hernández Jhona Cod: 064082034
Muñoz Víctor Cod: 062051024
Salazar Maria Cod: 064092015








Licenciada:
Soler Mantilla Alba










Universidad Libre De Colombia
Facultad De Ingeniería
Física Mecánica
Bogota D.C.
2011
DEMOSTRACION DEL NÚMERO DE REYNOLDS


OBJETIVOSIdentificar con certeza las características del flujo.
Determinar Las condiciones que diferencian el régimen laminar, de transición y turbulento en un fluido (el agua) mediante la visualización directa y el cálculo correspondiente.



MARCO TEORICO

Cuando un liquido fluye en un tubo y su velocidad es baja, fluye en líneas paralelas a lo 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 un comportamiento intermedio indefinido que se conoce como “régimende transición".





Si se inyecta una corriente muy fina de algún liquido colorido en una tubería transparente que contiene otro fluido incoloro, se pueden observar los diversos comportamientos del liquido conforme varia la velocidad (véase la Figura 2.2). Cuando el fluido se encuentra dentro del régimen laminar (velocidades bajas), el colorante aparece como una línea perfectamentedefinida (Figura 2.1), cuando se encuentra dentro de la zona de transición (velocidades medias), el colorante se va dispersando a lo largo de la tubería (Figura 2.2) y cuando se encuentra en el régimen turbulento (velocidades altas) el colorante se difunde a través de toda la corriente (Figura 2.3).

Las curvas tipicas de la distribucion de velocidades a traves de tuberias se muestran en la Figura 2.3.Para el flujo laminar, la curva de velocidad en relacion con la distancia de las paredes es una parabola y la velocidad promedio es exactamente la mitad de la velocidad maxima. Para el flujo turbulento la curva de distribucion de velocidades es mas plana (tipo piston) y el mayor cambio de velocidades ocurre en la zona mas cerca de la pared.







Figura 2.2: Comportamiento del liquido adiferentes velocidades.







Figura 2.3: Distribuciones tipicas de velocidad.


NUMERO DE REYNOLDS
El número de Reynolds es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido.
Como todo número adimensional es un cociente, una comparación. En este caso es la relación entre los términosconvectivos y los términos viscosos de las ecuaciones de Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidos.
Por ejemplo un flujo con un número de Reynolds alrededor de 100.000 (típico en el movimiento de una aeronave pequeña, salvo en zonas próximas a la capa límite) expresa que las fuerzas viscosas son 100.000 veces menores que las fuerzas convectivas, y por lo tanto aquellas pueden serignoradas. Un ejemplo del caso contrario sería un cojinete axial lubricado con un fluido y sometido a una cierta carga. En este caso el número de Reynolds es mucho menor que 1 indicando que ahora las fuerzas dominantes son las viscosas y por lo tanto las convectivas pueden despreciarse. Otro ejemplo: En el análisis del movimiento de fluidos en el interior de conductos proporciona una indicación dela pérdida de carga causada por efectos viscosos.
Además el número de Reynolds permite predecir el carácter turbulento o laminar en ciertos casos. Así por ejemplo en conductos si el número de Reynolds es menor de 2000 el flujo será laminar y si es mayor de 4000 el flujo será turbulento. El mecanismo y muchas de las razones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todavía hoy objeto...