Demostración Del Número De Reynolds

DEMOSTRACIÓN DEL NÚMERO DE REYNOLDS
OBJETIVOS
Calcular el número de Reynolds para flujos en diferentes condiciones.
Identificar con certeza las características del flujo, si es régimen laminar o de transición
Determinar Las condiciones que diferencian el régimen laminar y de transición en un fluido (el agua) mediante la visualización directa.
Relacionar la velocidad y las propiedadesfísicas de un fluido
MARCO TEORICO
La mecánica de fluidos, es la parte de la física que se ocupa de la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que utilizan fluidos. La mecánica de fluidos es fundamental en campos tan diversos como la aeronáutica, la ingeniería química, civil e industrial, la meteorología, las construccionesnavales y la oceanografía. La mecánica de fluidos puede subdividirse en dos campos principales: la estática de fluidos, o hidrostática, que se ocupa de los fluidos en reposo, y la dinámica de fluidos, que trata de los fluidos en movimiento. El término de hidrodinámica se aplica al flujo de líquidos o al flujo de los gases a baja velocidad, en el que puede considerarse que el gas es esencialmenteincompresible. La aerodinámica, o dinámica de gases, se ocupa del comportamiento de los gases cuando los cambios de velocidad y presión son lo suficientemente grandes para que sea necesario incluir los efectos de la compresibilidad.


NUMERO DE REYNOLDS
Reynolds (1874) estudió las características de flujo de los fluidos inyectando un trazador dentro de un líquido que fluía por una tubería. Avelocidades bajas del líquido, el trazador se mueve linealmente en la dirección axial. Sin embargo a mayores velocidades, las líneas del flujo del fluido se desorganizan y el trazador se dispersa rápidamente después de su inyección en el líquido. El flujo lineal se denomina Laminar y el flujo errático obtenido a mayores velocidades del líquido se denomina Turbulento.
Flujo laminar: A valoresbajos de flujo másico, cuando el flujo del líquido dentro de la tubería es laminar, se utiliza la ecuación demostrada en clase para calcular el perfil de velocidad (Ecuación de velocidad en función del radio). Estos cálculos revelan que el perfil de velocidad es parabólico y que la velocidad media del fluido es aproximadamente 0,5 veces la velocidad máxima existente en el centro de la conducción.Flujo turbulento: Cuando el flujo másico en una tubería aumenta hasta valores del número de Reynolds superiores a 2100 el flujo dentro de la tubería se vuelve errático y se produce la mezcla transversal del líquido. La intensidad de dicha mezcla aumenta conforme aumenta el número de Reynolds desde 4000 hasta 10 000. A valores superiores del Número de Reynolds la turbulencia está totalmentedesarrollada, de tal manera que el perfil de velocidad es prácticamente plano, siendo la velocidad media del flujo aproximadamente o, 8 veces la velocidad máxima.


Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883. Viene dado por siguiente fórmula:



Dónde:
ρ: densidad del fluido
vs: velocidad característicadel fluido
D: Diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido o longitud característica del sistema
μ: viscosidad dinámica del fluido
ν: viscosidad cinemática del fluido

MONTAJE Y PUESTA A PUNTO DEL EQUIPO

Utilizando el equipo de Reynolds, se siguieron los siguientes pasos, para llevar a cabo la práctica.

Se llena el deposito (1) con aproximadamente 100 ml de fluoresceína;verificando antes que la aguja no se encuentre tapada, para ello se hace pasar agua por el deposito abriendo y cerrando la válvula (2).

Se coloca todo el equipo sobre el canal del banco hidráulico.

Se conecta su tubería de alimentación (8) a la impulsión del banco hidráulico o sobre la fuente de agua.

Se baja el inyector (4), mediante el tornillo (3), hasta colocarlo justo sobre la...