trabajo numero de reynolds
MATERIA: Hidráulica 1
Docente:
Nómina de estudiantes:
Cochabamba, 5 Septiembre 2015
Introducción
Cuando un lıquido fluye en un tubo y su velocidad es baja, fluye en líneas paralelas a lo largo del eje del tubo; a este régimen se le conoce como “flujo laminar”. Conforme aumenta la velocidad y se alcanza la llamada “velocidad critica”, el flujo se dispersa hasta que adquiere unmovimiento de torbellino en el que se forman corrientes cruzadas y remolinos; a este régimen se le conoce como “flujo turbulento”. El paso de régimen laminar a turbulento no es inmediato, sino que existe un comportamiento intermedio indefinido que se conoce como “régimen de transición”. Si se inyecta una corriente muy fina de algún liquido colorido en una tubería transparente que contiene otrofluido incoloro, se pueden observar los diversos comportamientos del lıquido conforme varia la velocidad. Cuando el fluido se encuentra dentro del régimen laminar (velocidades bajas), el colorante aparece como una línea perfectamente definida, cuando se encuentra dentro de la zona de transición (velocidades medias), el colorante se va dispersando a lo largo de la tubería y cuando se encuentra en elrégimen turbulento (velocidades altas) el colorante se difunde a través de toda la corriente. Para el flujo laminar, la curva de velocidad en relación con la distancia de las paredes es una parábola y la velocidad promedio es exactamente la mitad de la velocidad máxima. Para el flujo turbulento la curva de distribución de velocidades es más plana (tipo pistón) y el mayor cambio de velocidades ocurreen la zona más cercana a la pared.
OBJETIVOS DE LA PRÁCTICA.
El objetivo general de la practica realizada es el de poder hacer que los alumnos puedan determinar el tipo de flujo usando la ecuación del número de Reynolds. Pudiendo conseguir los datos necesarios con algunos instrumentos para poder medir la velocidad en que el líquido se comporta y así poder relacionarlo objetivamente con elcomportamiento de un fluido en los distintos estados.
MARCO TEORICO
El número de Reynolds (Re) es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido.
En biología y en particular en biofísica, el número de Reynolds determina las relaciones entre masa y velocidad del movimiento de microorganismos en elseno de un líquido caracterizado por cierto valor de dicho número y afecta especialmente a los que alcanzan velocidades relativamente elevadas.
Reynolds mostró que ciertos valores críticos definían las velocidades críticas superior e inferior para todos los fluidos que fluyen en todos los tamaños de tubos y dedujo así el hecho de que los límites de flujo laminar y flujo turbulento se definían pornúmeros simples. Según el número de Reynolds, los flujos se definen:
Re < 2300 → Flujo Laminar
Re 2300 – 4000 → Flujo de transición
Re > 4000 → Flujo turbulento
El flujo laminar se caracteriza porque el movimiento de las partículas se produce siguiendo trayectorias separadas perfectamente definidas, no necesariamente paralelas, sin existir mezcla macroscópica o intercambio transversal entreellas.
En un flujo turbulento, las partícu1as se mueven sobre trayectorias completamente erráticas, sin seguir un orden establecido. Existen pequeños componentes de la velocidad en direcciones transversales a las del movimiento general, las cuales no son constantes sino que fluctúan con el tiempo, de acuerdo con una ley aleatoria aun cuando el flujo general sea permanente, ya que la permanenciarespecto del tiempo se refiere a los valores medios de dichos componentes en un intervalo grande.
EXPERIMENTO DE REYNOLDS
Reynolds realizó sus experimentos utilizando un depósito de agua con un tubo de vidrio conectado horizontalmente. En el extremo del tubo colocó una válvula para regular el caudal. A través de una boquilla de inyección se introduce una corriente muy delgada y uniforme de...
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