Numero de reynolds

INTRODUCCION

Cuando entre dos partículas en movimiento existe una diferencia de velocidad, se desarrollan fuerzas de fricción que actúan tangencialmente a las mismas.

Las fuerzas de fricción tratan de introducir rotación entre las partículas en movimiento, pero simultáneamente la viscosidad trata de impedir la rotación. Dependiendo del valor relativo de estas fuerzas sepueden producir diferentes estados de flujo.

Cuando esta diferencia de velocidad es bajo, la fuerza de inercia es mayor que la de fricción, las partículas se desplazan pero no rotan, o lo hacen pero con muy poca energía, el resultado final es un movimiento en el cual las partículas siguen trayectorias definidas, y todas las partículas que pasan por un punto en el campo del flujo siguen lamisma trayectoria. Este tipo de flujo fue identificado por O. Reynolds y se denomina “laminar”, queriendo significar con ello que las partículas se desplazan en forma de capas o láminas.

Al aumentar la diferencia de las velocidades entre las particulas se incrementa la fricción, y estas adquieren una energía de rotación apreciable, la viscosidad pierde su efecto, y debido a la rotación laspartículas cambian de trayectoria. Al pasar de unas trayectorias a otras, las partículas chocan entre sí y cambian de rumbo en forma errática. Éste tipo de flujo se denomina "turbulento".

OBJETIVOS

• Objetivo General

- Observar los diferentes regímenes de flujo de flujo de escurrimiento que experimenta el fluidoy sus períodos de transición.

• Objetivos Específicos- Determinar cualitativamente el tipo de flujo de un fluido y compararlo con los respectivos valores teóricos.
- Obtener una ecuación para calcular el Número de Reynolds en función del caudal.
- Determinar la velocidad máxima para una serie de datos.

DESCRIPCION

Para realizar este experimento se necesitaron los siguientes instrumentos:

[pic][pic][pic]

Además de uncronometro, un termómetro y un balde graduado en litros.

Ya habiendo sido explicado los instrumentos a utilizar, se dara una breve descripción del procedimiento realizado:

Primero se midió la temperatura del agua del estanque, en este caso fueron 12.2 ºC, sabiendo que la densidad del agua es [pic]=998,842 [Kg/m3]. Además buscando en una tabla de temperatura versus viscosidad,encontramos que la viscosidad [pic].
También fue medido el diámetro interno y espesor del tubo de PVC, además del diámetro externo del tubo transparente.

Se liberaba el flujo de agua junto con la tinta cuando se consideraba a nuestros ojos, el tipo de flujo que creíamos anotábamos el volumen y el tiempo, como datos de la experiencia.

CALCULOS

Diámetro tubo : 38.4 mm
Diámetro PVC:50.4 mm
Espesor PVC : 2.6 mm

X= 3.9619, por lo tanto el diámetro del tubo transparente es D = 38.4-3.9619 =34.4381 mm= 0.0344381 m.

Ya con el diámetro obtenido, se puede saber el Área del tubo, despejándola de la siguiente fórmula:

[pic]

Sabiendo que [pic], podemos calcular el caudal de los distintos tipos de flujos:

Tabla Flujo Laminar
|i |V(L) |t(s)|Q(L/S) |[pic] |
|1 |0.5 |7.82 |0.064 |6.4x10-5 |
|2 |0.5 |10.29 |0.049 |4.9 x10-5 |
|3 |0.5 |7.27 |0.069 |6.9 x10-5 |
|4 |1 |19.24 |0.052 |5.2 x10-5 |
|5 |0.5 |8.24|0.061 |6.1 x10-5 |
|6 |1 |16.20 |0.062 |6.2 x10-5 |

Tabla Flujo Turbulento

|i |V(L) |t(s) |Q(L/S) |Q(m3/s) |
|1 |1 |3.92 |0.26 |2.6 x10-4 |
|2 |1.6 |2.83 |0.57 |5.7 x10-4...