Practica de reynolds

Universidad de Oriente
Núcleo Anzoátegui
Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas
Departamento de Civil
Cátedra: Laboratorio de Hidráulica









Número de Reynolds
Informe # 1






ÍNDICE


OBJETIVO iii
MARCO TEÓRICO 4
MATERIALES UTILIZADOS 5
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 7
RESULTADOS 9
GRÁFICOS 11
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 13
APÉNDICE 15
BIBLIOGRAFÍA17


OBJETIVO
Diferenciar, mediante la determinación del número de Reynolds, la naturaleza del flujo en los llamados régimen laminar, régimen de transición y régimen turbulento para el agua.

MARCO TEÓRICO
Un flujo laminar se define como aquel en que el fluido se mueve en capas o láminas, deslizándose suavemente unas sobre otras y existiendo sólo intercambio de molecular entre ellas.Cualquier tendencia hacia la inestabilidad o turbulencia se amortigua por la acción de las fuerzas cortantes viscosas que se oponen al movimiento relativo de capas de fluido adyacentes entre sí. Por otro lado, en un flujo turbulento, el movimiento de las partículas es muy errático y se tiene un intercambio transversal de cantidad de movimiento muy intenso.
El Número de Reynolds permite caracterizarla naturaleza del flujo, es decir, si se trata de un flujo laminar o de un flujo turbulento, además, indica la importancia relativa de la tendencia del flujo hacia un régimen turbulento respecto de uno laminar y la posición relativa de este estado dentro de una longitud determinada.
Reynolds estudió dos escurrimientos geométricamente idénticos, de esto pudo concluir que dichos flujos seriandinámicamente semejantes si las ecuaciones diferenciales que describían a cada uno estos eran idénticas.
Dos escurrimientos son dinámicamente semejantes cuando:
Ambos sistemas son geométricamente semejantes, es decir, cuando se tiene una relación constante entre dimensiones de longitudes correspondientes.
Las correspondientes familias de líneas de corriente son geométricamente semejantes o laspresiones en puntos correspondientes forman una relación constante.
Al cambiar las unidades de mas, longitud y tiempo en un grupo de ecuaciones y al determinar las condiciones necesarias para hacerlas idénticas a las originales, Reynolds encontró que el parámetro adimensional ÞDv/u debía ser igual en ambos casos. En este parámetro v es la velocidad característica, D es el diámetro de la tubería, Þ esla densidad del fluido y u es su viscosidad. Este parámetro se conoce como numero de Reynolds (R).
Para encontrar el significado físico de tal parámetro adimensional, Reynolds llevo a cabo sus famosos experimentos a través de tubos de vidrio. Coloco un tubo de vidrio horizontalmente con una válvula en uno de sus extremos y un tanque de alimentación en otro. La entrada al tubo tenía una forma decampana y su superficie era bastante lisa. Reynolds dispuso, además, de un sistema para inyectar tinta en forma de corriente sumamente fina en cualquier punto de la entrada al tubo.
Para gastos pequeños, la corriente de tinta se presentaba como un delgado filamento a lo largo del tubo, indicando que se trataba de un régimen laminar. Al incrementar el gasto (aumentando, por consiguiente el número deReynolds) se alcanzaba la condición en que el filamento de tinta presentaba características oscilantes hasta que súbitamente se rompía, difundiéndose la tinta a todo lo ancho del tubo. En estas condiciones, el flujo había cambiado a régimen turbulento, con su característico intercambio brusco de cantidad de movimiento; al llevar a cabo las pruebas cuidadosamente Reynolds obtuvo un valor R = 12000antes de que se presentara la turbulencia. En investigaciones posteriores, equipo original de Reynolds, se lograron valores hasta de 40000, al permitir que el agua en el tanque estuviera en calma por varios días antes del experimento y al tomar precauciones a fin de evitar vibraciones en el agua y en el equipo.
Estos índices, conocidos como números críticos de Reynolds no tienen significado...