Reynolds



Trabajo practico N°1:


Número de Reynolds

Integrantes: - Sebastián Parra M.
-Andreas Spolmann O.
Fecha del trabajo práctico: 5/09/2014
Fecha de Entrega: 26/09/2014
Grupo N°2,
Profesor Coordinador
Ayudantes: - Alejandro Briso
LeonardoMartorana





Introducción

Osborne Reynolds entre los años 1833 y 1894 realizo los primeros estudios respecto a la turbulencia. Para esto uso un fluido variable (agua) a través de un conducto conectado a la parte inferior de un deposito donde por medio de una válvula regulaba el caudal, con el fin de identificar como era el movimiento producido respecto a diferentes caudales de fluido, incorporocolorante justo al empezar la conducción a la salida del depósito (Ver figura 1) (UVA, 2013).

Figura 1: Disposición del experimento de Reynolds
Reynolds observó dos tipos de flujos uno se denomina turbulento donde las partículas tienden a desplazarse en sentidos diferentes al movimiento principal del fluido mismo (Ver figura 2). Mientras que se denomina como fluido laminar cuando las partículas siguenel mismo sentido y dirección del movimiento principal del fluido (Ver figura 3) (USON, 1996).

Figura 2: Trayectoria de las partículas en un fluido Turbulento

Figura 3: Trayectoria de las partículas en un fluido Laminar

Finalmente Reynolds fue capaz de demostrar que es posible pronosticar si un flujo es laminar o turbulento conociendo la densidad del fluido, su viscosidad, el diámetro deltubo por donde se transporte y su velocidad promedio de paso. Con estos parámetros se obtiene un numero adimensional denominado Numero de Reynolds. Si este es inferior a 2000 el fluido será laminar, pero si es mayor a 4000 el flujo será turbulento. Para Números de Reynolds entre 2000 y 4000 es imposible determinar que flujo existe por lo tanto se denomina región critica (Aguirre, 2014).
ElNúmero de Reynolds es una variable que se debe conocer tanto en la Industria química como en la de Alimentos, ya que entrega información que es posible utilizar para el transporte de fluidos por diferentes cañerías. Además es de vital importancia en algunos intercambiadores de calor como por ejemplo en la Pasteurización de la Leche donde el fluido debe presentar un flujo turbulento para asegurar unaumento de temperatura homogéneo.

Ecuaciones
Para la determinación práctica del número de Reynolds se utilizaron las siguientes ecuaciones:
Numero de Reynolds
(1)

Al reemplazar resulta:


Dónde:
Re: Numero de Reynolds
D: Diámetro interno
V: Velocidad del fluido
Ρ: Densidad del Fluido
µ: Viscosidad dinámica del fluido
ν: Viscosidad cinemática del fluido

Para la determinación de lavelocidad del fluido (V), es necesario saber datos tales como el caudal (Q) y el área interna de la tubería (A), para lo cual necesitaremos las siguientes ecuaciones:
Caudal:

Dónde:
Q: Caudal
V: Volumen del liquido
t: Tiempo transcurrido

Mientras que para el área interna de la tubería se utiliza la siguiente ecuación:
Área

Dónde:
A: área interna de la tubería
D: diámetro interno de la tuberíaCon estas ecuaciones (3) y (4) es posible determinar la velocidad del fluido a estudiar

Velocidad del fluido


Dónde:
V: Velocidad del fluido
Q: caudal
A: área interna de la tubería

Objetivos
Los objetivos del presente informe son:
Introducción al fundamento de regímenes hidráulicos.
Entrenamiento en el cálculo del número de Reynolds.
Investigar la validez del número de Reynolds alcaracterizar diferentes regímenes hidráulicos.
Materiales, Equipos y Métodos

Equipos y materiales
Banco Hidráulico marca Armfield Modelo F1-10 capacidad de almacenamiento 40 L.
Aparato de demostración Reynolds marca Armfield Modelo F1-20
Probeta de 2L.
Cronómetro digital.
Agua de la red de agua potable.
Trazador color azul (azul de metileno)

Método
El método de trabajo fue el siguiente:
Se aseguró...