Número De Reynolds

Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas

Práctica 2 |
Número de Reynolds |

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Número de Reynolds
Práctica 2

Objetivos

* El alumno reforzará los conocimientos en el estudio del perfil de velocidades, reproduciendo el experimento de Osborne-Reynolds.
* El alumno observará los diferentes tipos de régimenlaminar, de transición y turbulento.
* El alumno relacionará la velocidad y las propiedades físicas de un fluido.
* El alumno calculará el número de Reynolds y con él determinará qué tipo de régimen se presenta en cada caso.

Número de Reynolds

Es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de unfluido. Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883.El número de Reynolds relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo en una expresión adimensional, que interviene en numerosos problemas de dinámica de fluidos. Dicho número o combinación adimensional aparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujopueda considerarse laminar (número de Reynolds pequeño) o turbulento (número de Reynolds grande). Desde un punto de vista matemático el número de Reynolds de un problema o situación concreta se define por medio de la siguiente fórmula:

Donde:
* Re = Numero de Reynolds
* D = Diámetro del ducto [L]
* ʋ = Velocidad promedio del líquido
* ρ= Densidad del líquido
* μ=Viscosidad del líquido

Como todo número adimensional es un cociente, una comparación. En este caso es la relación entre los términos convectivos y los términos viscosos de las ecuaciones de Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidos.
Este número nos permite conocer el régimen de flujo que tiene un determinado fluido en un ducto, debido a que los flujos son de esencial importancia parala ingeniería, el número de Reynolds resulta ser de primordial importancia en estudio principalmente de flujos en ductos circulares, que son los más comunes en la vida cotidiana.
En conductos o tuberías (en otros sistemas, varía el Reynolds límite):
Si el número de Reynolds es menor de 2000 el flujo será laminar y si es mayor de 4000 el flujo será turbulento. El mecanismo y muchas de las razonespor las cuales un flujo es laminar o turbulento es todavía hoy objeto de especulación.
Según otros autores:
* Para valores de Re menor o igual a 2000 el flujo se mantiene estacionario y se comporta como si estuviera formado por láminas delgadas, que interactúan sólo en función de los

esfuerzos tangenciales existentes. Por eso a este flujo se le llama flujo laminar. El coloranteintroducido en el flujo se mueve siguiendo una delgada línea paralela a las paredes del tubo.
* Para valores de Reynolds que van entre los valores de 2000 y 2300 la línea del colorante pierde estabilidad formando pequeñas ondulaciones variables en el tiempo, manteniéndose sin embargo delgada. Este régimen se denomina de transición.
* Para valores deReynolds mayor o igual a 2300, después de unpequeño tramo inicial con oscilaciones variables, el colorante tiende a difundirse en todo el flujo. Este régimen es llamado turbulento, es decir caracterizado por un movimiento desordenado, no estacionario y tridimensional.
Flujo Laminar

Es uno de los dos tipos principales de flujo en fluido Se llama flujo laminar o corriente laminar, al tipo de movimiento de un fluido cuando éste es perfectamenteordenado, estratificado, suave, de manera que el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse si la corriente tiene lugar entre dos planos paralelos, o en capas cilíndricas coaxiales como, por ejemplo la glicerina en un tubo de sección circular. Las capas no se mezclan entre sí.

El mecanismo de transporte es exclusivamente molecular. Se dice que este flujo es aerodinámico. En el...