Laboratorio Osbone Reynols

LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS
(OSBORNE REYNOLDS)

JHONATAN SANTIAGO SANABRIA
JULIETH CARMENZA ROJAS
LUIS EDUARDO BARRERA
LAURA CATALINA RUBIO
FELIPE GIL VENEGAS
JORGE RINCON

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS
INGENIERIA CIVIL
TUNJA
2012
LABORATORIO MECANICA DE FLUIDOS
(OSBORNE REYNOLDS)

JHONATAN SANTIAGO SANABRIA
JULIETH CARMENZA ROJAS
LUIS EDUARDO BARRERA
LAURA CATALINA RUBIO
FELIPE GIL VENEGASJORGE RINCON

PRESENTADO AL INGENIERO: MELQUISEDEC CORTES
MECANICA DE FLUIDOS

UNIVERSIDAD SANTO TOMAS
INGENIERIA CIVIL
TUNJA
2012
INTRODUCCION

OBJETIVOS

GENERAL
Comprender la importancia del número de Reynolds en el estudio del comportamiento de un fluido.

EPECIFICOS
* Conocer por medio de los datos obtenidos el valor del número de Reynolds.

* Observar mediante el valor del número deReynolds la diferencia entre fluidos: laminar, transición y turbulento.

* Identificar mediante el experimento de Reynolds las características físicas del fluido

* Comparar los resultados obtenidos en la práctica con los teóricos

MARCO TEORICO

La investigación científica de Osborne Reynolds cubrió un amplio abanico de fenómenos físicos y de ingeniería, y estableció los fundamentos demuchos trabajos posteriores sobre flujos turbulentos, modelización hidráulica, transferencia de calor y fricción. Sus estudios sobre el origen de la turbulencia constituyen un clásico en la Mecánica de Fluidos, como se deduce a partir del uso general hoy en día de términos tales como número de Reynolds.
Entre sus mayores logros figuran sus ensayos de visualización de los flujos laminar y turbulento enconductos, y su análisis sobre los parámetros de dependencia de la transición a régimen turbulento, los cuales fueron publicados por vez primera en 1883, en una revista científica. La fotografía de la Figura 1 y el esquema de la Figura 2 muestran el tanque en que Reynolds llevó a cabo sus ensayos, el cual se conserva en la actualidad en la Universidad de Manchester, aún en estado operativo.Figura1. Fotografía del Tanque de Reynolds.

Figura 2. Esquema del Tanque de Reynolds.

Para visualizar las características de los flujos laminar y turbulento, Reynolds empleó un colorante inyectado en una corriente de agua. Según muestra la instalación de la Figura 2, del interior del tanque de Reynolds (que está elevado respecto al suelo), parte un conducto transparente horizontal que, ya fuera deltanque, va conectado a una tubería descendente de desagüe. Debido al desnivel entre la superficie libre del tanque y el desagüe, por esta conducción circula agua. Al final de la tubería hay una válvula de regulación para controlar el caudal de agua desalojado (es decir, la velocidad de la corriente).

En ese dispositivo, el agua se introduce en el conducto horizontal a través de una boquilla oembudo, con el objeto de facilitar una circulación del agua muy regular.
En la zona de la boquilla se encuentra el inyector de colorante, alimentado desde un pequeño depósito exterior a través de una manguera.

Figura 3. Fotografías de los diferentes regímenes de flujo observados en el Tanque de Reynolds

Para el tipo de movimiento correspondiente a flujo por un conducto de sección circular, se puedeobtener una solución analítica suponiendo flujo estacionario, simetría axial e imponiendo equilibrio entre las fuerzas de presión y las fuerzas viscosas. La solución así obtenida, que refleja una distribución de velocidad de tipo parabólico respecto a la posición radial, es la conocida ecuación de Hagen-Poiseuille.

En este movimiento, que es estacionario, las líneas de corriente coinciden con lastrayectorias de las partículas de fluido, así como con las líneas de traza de las partículas de colorante en el ensayo de Reynolds, y no son sino rectas paralelas al eje del conducto.

Sin embargo, Reynolds observó que dicho movimiento, estable y regular, sólo existe si la velocidad del flujo es suficientemente pequeña o bien si el diámetro del tubo es suficientemente pequeño para un caudal...