Laboratorio de Reynolds

LABORATORIO DE REYNOLDS

1. INTRODUCCIÓN:

En el presente laboratorio hallamos el número de Reynolds el cual es una herramienta básica para poder clasificar los tipos de flujo. Para esto son necesarios conocimientos básicos como los de viscosidad, densidad y las variaciones que sufren estas por el cambio de temperaturas; además del caudal y velocidad. El número de Reynolds es un número a-dimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido.

2. OBJETIVOS:

• Encontrar la relación entre la carga o altura de agua (H) y la descarga de vertederos (Q)

• Encontrar los coeficientes de descarga

3. REVISION BIBLIOGRAFICA

El flujo laminar se define como e flujo en el cual el fluido se mueve en capas, o laminas, que se deslizan suavemente una sobre otra adyacente, únicamente con intercambio molecular de momentum. Cualquier tendencia a la inestabilidad y turbulencia son atenuadas por las fuerzas cortantes viscosas que resisten el movimiento relativo de capas fluidas adyacentes. Sin embargo, en el flujo turbulento las partículas fluidas tienen un movimiento muy errático, con un intercambio de momentum transversal. La naturaleza del flujo, es decir, si es laminar o turbulento, y su posición relativa en una escala que muestra la importancia relativa de las tendencias turbulentas a laminares están indicadas por el numero de Reynolds.

Además el número de Reynolds permite predecir el carácter turbulento o laminar en ciertos casos. Así por ejemplo en conductos 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.

• Para valores de Re<2000el flujo se mantiene estacionario y se comporta como si estuviera formado por láminas delgadas, que interactúan solo en base a esfuerzos tangenciales, por eso a este flujo se le llama flujo laminar.

• Para valores de 2000<Re<4000 la línea pierde estabilidad formando pequeñas ondulaciones variables en el tiempo, manteniéndose sin embargo delgada. Este régimen se denomina de transición.

• Para valores de Re<4000, 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.

Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883. Viene dado por siguiente fórmula:

Donde:

ρ: densidad del fluido

vs: velocidad característica del fluido

D: Diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido

μ: viscosidad dinámica del fluido

ν: viscosidad cinemática del fluido

Variación de las propiedades por la temperatura.

Temperatura Densidad Viscosidad dinámica Viscosidad cinemática

Cº kg/m3 (N*s/m2)*10-3 (m2/seg)*10-6

0 999,9 1,792 1,729

5 1000 1,519 1,519

10 999,7 1,308 1,308

15 999,1 1,14 1,141

20 998,2 1,005 1,007

25 997,1 0,894 0,897

30 995,7 0,801 0,804

35 994,1 0,723 0,727

40 992,2 0,656 0,661

45 990,2 0,599 0,605

50 988,1 0,549 0,556

55 985,7 0,506 0,513

60 983,2 0,469 0,477

65 980,6 0,436 0,444

70 977,8 0,406 0,415

75 974,9 0,38 0,39

80 971,8 0,357 0,367

4. EQUIPOS Y MATERIALES

Equipo Reynolds:

• Tanque

• Tubo de Reynolds

• Válvulas

• Tanque de colorante

• Válvula de alimentación

• Vertedero

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