Cuba de Reynolds



LABORATORIO DE OPERACIONES UNITARIAS
PRACTICA DE LABORATORIO Nº4

“CUBA DE REYNOLDS, EVALUACION DEL REGIMEN DE FLUJO DE UN FLUIDO”

RESUMEN
El fluido puede circular siguiendo un flujo ordenado que puede describirse como capas de fluido que se deslizan una sobre otra (régimen laminar) o con un movimiento caótico, con formación de remolinos (régimen turbulento). El régimen no es sólofunción de la velocidad del fluido sino también de la densidad y viscosidad del mismo y del diámetro del conducto y se relacionan a través del Número de Reynolds.

1. INTRODUCCIÓN

1.1. OBJETIVOS

1.1.1. OBJETIVO GENERAL

Verificar que la naturaleza de un flujo dado, para un fluido incompresible, se caracteriza por su número de Reynolds.

1.1.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

A) Visualizarexperimentalmente los diferentes regímenes de flujo, para un fluido que se desplaza a través de una tubería.
B) Calcular el número de Reynolds, y comprobar las diferencias cualitativas y cuantitativas, para un régimen de flujo dado y sujeto a diferentes condiciones experimentales.
C) Calcular las fuerzas hidrostáticas que soporta la cuba de Reynolds utilizada en la experimentación.



2.ANTECEDENTES
Cuba de Reynolds. Laboratorio de Operaciones Unitarias. México D.F., 12 de marzo de 2008.
Referencia electrónica: Descargado el 25 de octubre de 2011, del sitio web de escritura digital:http://web.mac.com/fjguerra/Personal/6o_Semestre_files/DT.pdf
3. FUNDAMENTO TEÓRICO

3.1. Fluidos: concepto, características y propiedades.
Se denomina fluido a un conjunto de sustancias donde existeentre sus moléculas poca fuerza de atracción, cambiando su forma, lo que ocasiona que la posición que toman sus moléculas varía, ante una fuerza aplicada sobre ellos, pues justamente fluyen. Los líquidos toman la forma del recipiente que los aloja, manteniendo su propio volumen, mientras que los gases carecen tanto de volumen como de forma propios. Las moléculas no cohesionadas se deslizan en loslíquidos, y se mueven con libertad en los gases. Los fluidos están conformados por los líquidos y los gases, siendo los segundos mucho menos viscosos (casi fluidos ideales).

Características

La posición relativa de sus moléculas puede cambiar de forma abrupta.
Todos los fluidos son compresibles en cierto grado. No obstante, los líquidos son fluidos igual que los gases.
Tienen viscosidad,aunque la viscosidad en los gases es mucho menor que en los líquidos.

Propiedades

Las propiedades de un fluido son las que definen el comportamiento y características del mismo tanto en reposo como en movimiento. Existen propiedades primarias y propiedades secundarias del fluido.

Propiedades primarias

Propiedades primarias o termodinámicas:
•Presión
•Densidad
•Temperatura
•Energíainterna
•Entalpía
•Entropía
•Calores específicos
•Viscosidad

Propiedades secundarias

Caracterizan el comportamiento específico de los fluidos.
•Viscosidad
•Conductividad térmica
•Tensión superficial
•Compresión

3.2. La capa limite. Líneas de corriente. Flujo Poiseville
3.3. Esfuerzo cortante. Fuerza de arrastre.
3.4. Flujo laminar, transicional y turbulento.
Flujo laminar:
Sellama flujo laminar o corriente laminar, al tipo de movimiento de un fluido cuando éste es perfectamente ordenado, estratificado, suave, de manera que el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse si la corriente tiene lugar entre dos planos paralelos, o en capas cilíndricas coaxiales.
También puede definirse el flujo laminar como aquel en el que las líneas aerodinámicas (se definecomo línea aerodinámica como aquella que queda en la dirección del flujo en cada uno de los puntos en un instante dado) se mantiene bien definidas unas de otras en toda su longitud. Las líneas aerodinámicas no deben ser rectas necesariamente, ni el flujo constante, siempre y cuando se satisfaga el criterio antes citado. Este tipo de movimiento también se le conoce con los nombres de flujo...