Nombre Reynols

Data feedback: 4/3/2011

Membres de l’equip que han realitzat la tasca: Anna, Diego i Marc

X.1 CÀLCUL DEL NOMBRE DE REYNOLDS

L’objectiu d’aquesta tasca és calcular el nombre de Reynolds de cadascun dels cabals i, d’aquesta manera, determinar el règim dels fluids, si és laminar o turbulent. Un règim laminar es caracteritza per un moviment ordenat de les partícules del fluid en el qualexisteixen unes línies de corrent i trajectòria ben definides. Per contra, un règim turbulent presenta les seves partícules en un moviment caòtic sense que existeixin unes línies de corrent ni trajectòries definides. Per tal de dur a terme els càlculs es fa servir l’equació següent:

Re= ρ·v·Lμ(X.1)

On Re és el nombre de Reynolds, v la velocitat del fluid, ρ la densitat del fluid, L el diàmetre hidràulic de la canonada i μ la viscositat del fluid.
Exemple de càlcul utilitzant el cabal 1: Re= 1.18 kgm3·25 ms·0.844 m1.84·10-5Pa·s=1.36·106 (X.2)

Els resultats obtinguts han estat:

Taula X.1: Valors nombre de Reynolds
Cabals | Reynolds |
1| 1.36·106 |
1A | 2.81·106 |
2 | 2.65·106 |
3 | 9.68·105 |
4 | 9.37·105 |
5 | 2.71·106 |
6 | 1.36·105 |
7 | |
8 | 1.02·106 |
9 | 2.59·105 |
10 | 2.41·106 |
11 | 1.72·105 |
12 | 3.55·105 |
13 | 6.50·105 |
14 | 2.39·106 |
15 | 2.10·105 |
16 | 1.50·105 |
17 | 3.47·105 |
18 | 1.22·105 |
19 | 8.85·104 |
20 | |

El valor del nombre de Re depèn molt de laviscositat del fluid i de la seva velocitat. Com més petita és la viscositat més gran és el nombre de Re.
Per a valors inferiors a 2000 el flux és laminar, és a dir, el fluid està perfectament ordenat i es mou en làmines paral·leles sense mesclar-se. Per a valors entre 2000 i 4000 el flux es troba en una zona transitòria. Si el valor supera els 4000, llavors, el flux és turbulent i per tant es moudesordenadament i les trajectòries de les partícules es troben formant petit remolins aperiòdics.
Ja que els resultats obtinguts tenen una valor superior a 4000, els cabals són turbulents.

X.2 CÀLCUL DEL FACTOR DE FRICCIÓ

En aquest apartat es calcularà el factor de fricció a partir dels nombres de Reynolds obtinguts en l’apartat anterior, segons el cabal corresponent.
S’utilitzal’equació de Swanee i Jain (per fluids turbulents), un exemple es troba en l’apartat (X.X) d’annexos.

f= 0.25log⁡εD3.7+5.74Re0.92 (X.2)
On f és el factor de fricció, ε és el coeficient de...... D és el diametre i Re és el nombre de Reynolds.
Els resultats obtinguts són els següents:

TaulaX.2: Factor de fricció
Cabals | Factor de fricció |
1 | 3.20·10-2 |
1A | 4.12·10-2 |
2 | 4.21·10-2 |
3 | 6.25·10-2 |
4 | 6.54·10-2 |
5 | 4.14·10-2 |
6 | 3.83·10-2 |
7 | |
8 | 4.99·10-2 |
9 | 1.18·10-1 |
10 | 4.86·10-2 |
11 | 1.10·10-1 |
12 | 9.52·10-2 |
13 | 1.38·10-1 |
14 | 4.87·10-2 |
15 | 2.04·10-1 |
16 | 4.98·10-1 |
17 | 4.98·10-2 |
18 | 3.31·10-1 |
19 |1.13 |
20 | |

X.3 CÀLCUL DE LES PÈRDUES PER FRICCIÓ

L’objectiu d’aquest apartat és calcular les pèrdues per fricció (hf). Per fer-ho es tenen en compte les pèrdues major i menors.
Per tal de calcular les pèrdues majors s’utilitza l’equació de Darcy:
hf=f·l·v2D·2·g (X.1)
On f és el factor de fricció, l la longitud de la canonada, D el diàmetre de la canonada,v la velocitat i g l’acceleració gravitacional.
Per calcular les pèrdues menors es fa servir:
hl=KL·v22·g (X.2)
On KL és el coeficient de pèrdua, v la velocitat i g l’acceleració gravitacional.
Els valors de KL que s’han pres són: 8.13·10-3* per a colzes de 45º,...