Experimento de reynolds

PRACTICA NUMERO 2
EXPERIMENTO DE REYNOLDS







INTRODUCCION

Mediante el presente laboratorio se quiere establecer la comparación entre un flujo laminar y un flujo turbulento, esto haciéndolo en un proceso en el cual, por medio de tintas observaremos el comportamiento del fluido a lo largo de un conducto, al cual se le es suministrado un caudal y podremos determinar qué clase deflujo es según el comportamiento de dicho fluido, pero, no solo este es el único medio que estableceremos para la determinación de la clase del flujo, sino también mediante la expresión que desarrollo el señor Osborne Reynolds a lo largos de sus estudios hidráulicos, nos permitirán de manera más fiable y numérica realizar la determinación.



















OBJETIVOSEstablecer en la práctica de laboratorio de hidráulica de sistemas a presión, que tipo de flujo se está ejecutando, en las diferentes mediciones que hagamos a los caudales a lo largo de la práctica.

Observar y entender el comportamiento del fluido en el instante en el cual el caudal aumente o disminuya.

Hacer de la expresión de Reynolds una ayuda esencial para determinar qué clase de fluido nosestamos enfrentando en un dado caso.

Comprender el efecto que tiene la viscosidad a la hora de estudiar el comportamiento del fluido.














MARCO TEORICO

EL EXPERIMENTO DE REYNOLDS
Reynolds en 1883 presentaba el siguiente dilema, en sus extensos trabajos: "Aunque las ecuaciones de la hidrodinámica sean aplicables al movimiento laminar, o sea sin remolinos, mostrando queentonces la resistencia es proporcional a la velocidad, no habían arrojado hasta ese entonces ninguna luz sobre las circunstancias  de las cuales dicho movimiento depende. Y, con todo y que en años recientes estas ecuaciones se habían aplicado a la teoría del torbellino, no se habían aplicado en lo absoluto al movimiento del agua que es una masa de remolinos, movimiento turbulento, ni habíanofrecido una pista para descubrir la causa de que la resistencia a tal movimiento varíe como el cuadrado de la velocidad" y agregaba: "Mientras que, cuando se aplican a olas y al movimiento del agua en tubos capilares, los resultados teóricos concuerdan con los experimentales, la teoría de la hidrodinámica  había fracasado hasta la fecha en proporcionar la más leve sugerencia  acerca del porqué nologra explicar las leyes de la resistencia encontrada por grandes cuerpos que se mueven a través del agua con velocidades sensiblemente grandes, o por el agua en tuberías bastante anchas"
Reynolds buscaba determinar si el movimiento del agua era laminar o turbulento, existen varias  influencias para el orden, como su viscosidad o aglutinamiento, cuando más glutinoso sea el fluido, menos probable esque el movimiento regular se altere en alguna ocasión. Por otro lado tanto  la velocidad y el tamaño son favorables a la inestabilidad, cuanto más ancho sea el canal  y más rápida la velocidad mayor es la probabilidad de remolinos. La condición natural del flujo era, para Reynolds, no el orden sino el desorden; y la viscosidad es el agente que se encarga de destruir continuamente lasperturbaciones. Una fuerte viscosidad puede contrarrestarse con una gran velocidad.
Reynolds bajo el punto de vista dimensional y con las ecuaciones fundamentales del movimiento comenzó a  resolver dichas dudas. A presión constante, pensó, las ecuaciones del movimiento de un fluido equilibran el efecto de inercia, representado por la energía cinética contenida en la unidad de volumen, rU2, con el efectoviscoso, representado por el esfuerzo de Newton, mU/c, donde U es la velocidad media y c una longitud característica de la corriente en estudio (el diámetro del tubo por ejemplo). Dio origen al siguiente parámetro llamado "Número de Reynolds":
Efecto de inercia/Efecto viscoso  =  rU2/(mU/c)   =  rUc/m
Resulta ser un parámetro sin dimensiones, capaz de cuantificar la importancia relativa de las...