lab numero 2


Universidad de La Serena Facultad de Ingeniería Dpto. Ingeniería Mecánica Mecánica de los Fluidos
Prof. Jorge Pizarro Laboratorio [L-5]







Laboratorio N°2: Número de Reynolds
Miguel Pizarro Vargas zaxmath@live.cl



Resumen

En el presente informe analizaremos tanto teórica como experimentalmente el número de Reynolds y como este determina la característica del flujo, ya sea laminar, detransición o turbulento, a través del desarrollo de tres experiencias de laboratorio con sus respectivos resultados y conclusiones del grupo.

Introducción

Conocer el cómo fluye un fluido es muy importante en la mecánica de los fluidos, para poder determinar la característica propia de este. Para ello utilizamos el número de Reynolds que es uno de los números adimensionales más importantes yutilizados en lo experimental, ya que nos permite distinguir si un fluido tiene un flujo laminar, en el cual el fluido fluye en líneas paralelas y suavemente sobre el tubo, cuando el flujo se vuelve más irregular y disperso este es llamado flujo turbulento y si el flujo oscila entre laminar y turbulento este se denomina flujo de transición.









1.1 Número de Reynolds
El número de Reynolds es uno delos números de dimensiones que son útiles en el estudio de la mecánica de los fluidos. Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883.
El número de Reynolds se relaciona con la densidad, la viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo en una expresión a dimensional, que interviene en numerosos problemas de dinámica de los fluidos. Elnúmero de Reynolds se define a través de la siguiente fórmula:


Re = ρVmD
µ

Los flujos que tienen un número de Reynolds grande, típicamente debido a una alta velocidad o a una baja viscosidad, o ambas, tienden a ser “turbulentos”. Aquellos fluidos que poseen una alta viscosidad y/o que se mueven a bajas velocidades tendrán un número de Reynolds pequeño ytenderán a ser “laminares”.

1.2 Velocidad media.
La velocidad media (de un flujo representa el promedio de la velocidad de todas las partículas de un fluido que se mueven a través de una sección de área.
1.3 Flujo laminar.
Es el flujo en donde las partículas del fluido se mueven a lo largo de trayectorias uniformes en capas o laminas, deslizándose suavemente una capa sobre la adyacente. En elflujo laminar la acción de la viscosidad frena la tendencia a la turbulencia.
1.4 Flujo turbulento.
En el flujo turbulento las partículas del fluido se mueven en trayectorias muy irregulares, originando un intercambio de cantidad de movimiento de una porción de fluido a otra, de manera semejante al intercambio de cantidades de movimientos moleculares.
1.5 Flujo de transición.
El flujo de transiciónes cuando el fluido oscila entre laminar y turbulento, inestable.
1.6 Rangos que indican el tipo de flujo según el número de Reynolds.
1.7 Importancia del número de Reynolds.
La determinación de la perdida de carga o perdidas de energía debido a los efectos de la fricción viscosa, las fórmulas utilizadas dependen del número de Reynolds.
Las consecuencias de la fricción se pueden expresarnuméricamente a través de un factor de fricción, que es a dimensional utilizado para determinar la perdida carga en una tubería.
En esta experiencia se utilizara el factor de Darcy para flujos laminares y flujos turbulentos se empleara la corrección de Blasius para tubería lisas (en nuestra experiencia se maneja una tubería de vidrio).
Flujo laminar: f = 64/Re
Flujo Turbulento: f = 0,3164/Re0,25Esfuerzo de corte producido sobre el fluido: τ=Vm2fρ/8














1.8 Desarrollo.
1. Revisar que las conexiones de drenaje del equipo estén bien aseguradas.
2. Llenar el depósito de tinta y sumergirlo hasta que el inyector quede justo arriba de la boquilla de entrada.
3. Abrir la llave hasta que el estanque amortiguador se llene.
4. Cuando el depósito se llene, el nivel se...