reynolds
Por ejemplo, un flujo con un número de Reynolds alrededor de 100.000 (típico en el movimiento de una aeronave Número de Reynolds
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El número de Reynolds (Re) es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimientode un fluido. Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883.
Contenido
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1 Definición y uso de Re
2 Re y el carácter del flujo
3 Flujo sobre la capa límite
4 Véase también
5 Referencias
6 Notas
[editar] Definición y uso de Re
El número de Reynolds relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo enuna 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 flujo pueda considerarse laminar (número de Reynolds pequeño) o turbulento (número de Reynolds grande).
Para un fluido que circula por el interior de una tubería circular recta, el número de Reynolds viene dadopor:
o equivalentemente por:
donde:
: densidad del fluido
: velocidad característica del fluido
: diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido o longitud característica del sistema
: viscosidad dinámica del fluido
: viscosidad cinemática del fluido
Como todo número adimensional es un cociente, una comparación. En este caso es la relación entre los términos convectivosy los términos viscosos de las ecuaciones de Navier-Stokes que gobiernan pequeña, salvo en zonas próximas a la capa límite) expresa que las fuerzas viscosas son 100.000 veces menores que las fuerzas convectivas, y por lo tanto aquellas pueden ser ignoradas. Un ejemplo del caso contrario sería un cojinete axial lubricado con un fluido y sometido a una cierta carga. En este caso el número deReynolds es mucho menor que 1 indicando que ahora las fuerzas dominantes son las viscosas y por lo tanto las convectivas pueden despreciarse. Otro ejemplo: En el análisis del movimiento de fluidos en el interior de conductos proporciona una indicación de la pérdida de carga causada por efectos viscosos.
[editar] Re y el carácter del flujo
Además el número de Reynolds permite predecir el carácterturbulento o laminar en ciertos casos.
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 razones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todavía hoy objeto de especulación.
Según otros autores:
Para valores de el flujo semantiene 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 colorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgada línea paralela a las paredes del tubo.
Para valores de la lìnea del colorante pierde estabilidad formando pequeñas ondulacionesvariables en el tiempo, manteniéndose sin embargo delgada. Este régimen se denomina de transición.
Para valores de , después de un pequeño 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.
[editar] Flujo sobre la capa límite
Paraproblemas en la ingeniería aeronautica el flujo sobre la capa límite es importante. Se ha demostrado que entre un número de Reynolds de 500.000 a 10.000.000 se encuentra la etapa de transición laminar-turbulento en el flujo de la capa límite, dónde se denomina:
- Numero de Reynolds local: Cuando la longitud característica (l) corresponde la distancia del borde de ataque.
- Numero de Reynolds...
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