Experimento de Reynolds
Páginas: 6 (1351 palabras)
Publicado: 27 de marzo de 2013
EXPERIMENTO DE REYNOLDS
1. INTRODUCCION
Para determinar las pérdidas de crag por fricción que se producen en un fluido es necesario caracterizar la naturaleza del flujo.
En el movimiento de fluidos existen dos tipos de flujo: laminar y tutrbulento. El primero se caracteriza porque el movimiento de las partículas se produce siguiendo trayectorias separadas perfectamente defidas nonecesariamente paralelas, sin existir mezcla microscópica o intercambio transversal entre ellas. En el flujo turbulento las partículas se mueven sobre trayectorias completamente erráticas, sin seguir un orden establecido; en este movimiento las fuerzas de inercia predominan considerablemente sobre la viscosidad.
El diferente comportmiento de ambos regímenes se presenta también en las leyes dedistribución de velocidades representadas en uno y otro caso.
Existe un transición entre el flujo laminar y el turbulento y se llama flujo transicional.
Obsome Reynolds fue el primero en proponer un número adimensional, conocido como número de Reynolds (Re), que permite determinar si el flujo es laminar, turbulento o transicional
2. OBJETIVO.-
El objetivo de la práctica es el siguiente:Observar los diferentes tiopos de flujo: laminar, transicional y turbulento, así como delimitar los mismos mediante el número de Reynolds.
3. FUNDAMENTO TEORICO.-
El tipo de flujo puede predecirse el cálculo de un número sisn dimensiones, el Reynolds , que relaciona las variables mas importantes que describen un flujo: velocidad, longitud de la trayectoria del flujo, densidad del fluido yviscosidad.
El número de Reynols es el cociente de la fuerza de inercia sobre un elemento de fluido, entre la fuerza viscosa. La fuerza de inercia se deriva de la segunda ley de Newton del movimiento, F = ma. La fuerza viscosa está relacionada con el producto de la tensión de corte por el área. La expresión más general es la siguiente:
Re = VLp = VL
V
Donde:
Re = Número dereynolds, adimensional
V = Velocidad característica del flujo en el conducto, en m/s. Se toma la velocidad media del líquido.
L = longitud característica del conducto, en m.
P = es la densidad del fluido, en Kg/m3
= viscosidad del fluido, en kg/m.s
v= viscosodad cinemática, en m2 / s ( v = /p)
el número de rynolds para un flujo de conductos que tengan secciones no circulares se calcula por laexpresión:
Re = V (4R)p = V (4R)
v
La longitud característica de las secciones transversales no circulares se conoce como radio hidraúlico R, definido como el conciente del área de la sección transversal (A) de una corriente de flujo entre el perímetro mojado (P) de la sección. Esto es.
R = A = AREA ( en metros)P PERIMETRO MOJADO (ecuac. 2)
El número de Reynolds para un flujo en conductos que tengan secciones circulares se calcula por la expresión:
Re = VDp = VD
v
En este caso la longitud característica es el diámetro interior de la tubería (D), en metros.
Si se sustituye en la ecuación (2) el valor del radio hidraúlico de una tubería circular,que es igual a:
R = A = D2 / 4 = D
P D 4
Queda entonces:
Re = VD
v
Los flujos que tienen un número de reynolds grande, típicamente debido a una alta velocidad o a una baja viscosidad, o a ambas, tienden a ser turbulentos. Aquellos fluidos que poseen una alta viscosidad y/o quese mueven a bajas velocidades tendrán un número de Reynolds pequeño y tenderán a ser laminares.
Para aplicaciones prácticas en flujo de conductos, tenemos que si el número de reynolds para el flujo es menor que 2000, será lñaminar. Tenemos también que si el nímero de reynolds es mayor que 4000, el flujo es turbulento. En el intérvalo de números de reynolds comprendido entre 2000 y 4000, es...
1. INTRODUCCION
Para determinar las pérdidas de crag por fricción que se producen en un fluido es necesario caracterizar la naturaleza del flujo.
En el movimiento de fluidos existen dos tipos de flujo: laminar y tutrbulento. El primero se caracteriza porque el movimiento de las partículas se produce siguiendo trayectorias separadas perfectamente defidas nonecesariamente paralelas, sin existir mezcla microscópica o intercambio transversal entre ellas. En el flujo turbulento las partículas se mueven sobre trayectorias completamente erráticas, sin seguir un orden establecido; en este movimiento las fuerzas de inercia predominan considerablemente sobre la viscosidad.
El diferente comportmiento de ambos regímenes se presenta también en las leyes dedistribución de velocidades representadas en uno y otro caso.
Existe un transición entre el flujo laminar y el turbulento y se llama flujo transicional.
Obsome Reynolds fue el primero en proponer un número adimensional, conocido como número de Reynolds (Re), que permite determinar si el flujo es laminar, turbulento o transicional
2. OBJETIVO.-
El objetivo de la práctica es el siguiente:Observar los diferentes tiopos de flujo: laminar, transicional y turbulento, así como delimitar los mismos mediante el número de Reynolds.
3. FUNDAMENTO TEORICO.-
El tipo de flujo puede predecirse el cálculo de un número sisn dimensiones, el Reynolds , que relaciona las variables mas importantes que describen un flujo: velocidad, longitud de la trayectoria del flujo, densidad del fluido yviscosidad.
El número de Reynols es el cociente de la fuerza de inercia sobre un elemento de fluido, entre la fuerza viscosa. La fuerza de inercia se deriva de la segunda ley de Newton del movimiento, F = ma. La fuerza viscosa está relacionada con el producto de la tensión de corte por el área. La expresión más general es la siguiente:
Re = VLp = VL
V
Donde:
Re = Número dereynolds, adimensional
V = Velocidad característica del flujo en el conducto, en m/s. Se toma la velocidad media del líquido.
L = longitud característica del conducto, en m.
P = es la densidad del fluido, en Kg/m3
= viscosidad del fluido, en kg/m.s
v= viscosodad cinemática, en m2 / s ( v = /p)
el número de rynolds para un flujo de conductos que tengan secciones no circulares se calcula por laexpresión:
Re = V (4R)p = V (4R)
v
La longitud característica de las secciones transversales no circulares se conoce como radio hidraúlico R, definido como el conciente del área de la sección transversal (A) de una corriente de flujo entre el perímetro mojado (P) de la sección. Esto es.
R = A = AREA ( en metros)P PERIMETRO MOJADO (ecuac. 2)
El número de Reynolds para un flujo en conductos que tengan secciones circulares se calcula por la expresión:
Re = VDp = VD
v
En este caso la longitud característica es el diámetro interior de la tubería (D), en metros.
Si se sustituye en la ecuación (2) el valor del radio hidraúlico de una tubería circular,que es igual a:
R = A = D2 / 4 = D
P D 4
Queda entonces:
Re = VD
v
Los flujos que tienen un número de reynolds grande, típicamente debido a una alta velocidad o a una baja viscosidad, o a ambas, tienden a ser turbulentos. Aquellos fluidos que poseen una alta viscosidad y/o quese mueven a bajas velocidades tendrán un número de Reynolds pequeño y tenderán a ser laminares.
Para aplicaciones prácticas en flujo de conductos, tenemos que si el número de reynolds para el flujo es menor que 2000, será lñaminar. Tenemos también que si el nímero de reynolds es mayor que 4000, el flujo es turbulento. En el intérvalo de números de reynolds comprendido entre 2000 y 4000, es...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.