Verificación y determinación de patrones de flujo por tuberías

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PROGRAMA DE INGENIERIA MECANICA

MECANICA DE FLUIDOS – GUÍAS DE LABORATORIOS

CÓDIGO 716010

VERIFICACIÓN Y DETERMINACIÓN DE PATRONES DE FLUJO POR TUBERÍAS

Estudiantes: Oscar Castro Romero; Brayan Consuegra Acosta

Profesor: Crisóstomo Peralta Hernández. 31-08-2021

Laboratorio De Mecánica De Fluidos, Universidad Del Atlántico, Barranquilla

Resumen

En el siguiente informe tenemos como objetivo Determinar los Números de Reynolds para flujos laminares, transición y turbulentos para un sistema de flujo y analizar el cambio de régimen teniendo en cuenta las propiedades de los fluidos como el caudal, la velocidad a la cual se desplaza, la densidad del fluido utilizado y su viscosidad dinamica, para haremos uso de materiales caseros que nos permitan asemejar lo visto en clase.

1. INTRODUCCIÓN

Osborne Reynolds en 1883. Reynolds observó que el tipo de flujo adquirido por un fluido que fluye dentro de una tubería depende de la velocidad del líquido, el diámetro de la tubería y de algunas propiedades físicas del fluido. 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).

2.  MARCO TEÓRICO

¿en qué consiste el número de Reynolds? Este número indica la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas.

Las fuerzas de inercia son aquellas que tiene cualquier cuerpo que sufre una aceleración o una deceleración.

Las fuerzas viscosas son aquellas que se oponen al movimiento libre del fluido por el rozamiento interno de sus partículas.

 El Número de Reynolds depende de la velocidad del fluido, del diámetro de la tubería, o diámetro interno equivalente de la tubería y de la viscosidad cinemática o en su defecto de la densidad y la viscosidad dinámica.

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Re < 2000 = El flujo sigue un comportamiento laminar.

 2000 < Re < 4000 = Zona de transición de laminar a turbulento.

 Re > 4000 = El flujo sigue un comportamiento turbulento.

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Materiales y formulas usadas:

• Tanque cilíndrico de vidrio
• Tubo de plástico con un pico de manguera unido a la llave del agua de casa.
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Desarrollo experimental:

Para la siguiente experiencia realizaremos el cálculo del número de Reynolds para saber que tipo de flujo es con el que trabajamos y hallar sus propiedades para cada uno de los tres tipos.

Para realizar este laboratorio tomamos un recipiente cilíndrico que tiene de altura 27,7 cm y un diámetro de 8,3 cm, con estos datos calculamos el área se la base del recipiente que nos dio como resultado un área de . (se uso agua)[pic 8]

Ahora precedemos hallar el volumen:

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Ahora podemos encontrar el caudal del recipiente para cada medida teniendo en cuenta en cuenta el tiempo que toma en llenarse el volumen encontrado.

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Teniendo en cuenta el Área de sección transversal de la manguera utilizada que es de [pic 11]

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Ahora podemos hallar la velocidad en que se llena el recipiente de la siguiente manera:

     
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Antes de hallar el número de Reynolds tenemos que tener en cuenta la viscosidad dinamica del agua a temperatura ambiente que es de g/(cm*s)[pic 15]

Ahora hallamos el número de Reynolds con todos los datos encontrados:

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Conociendo todos los datos para poder hallar el número de Reynolds y teniendo el número de Reynolds procedemos ha hacer 5 mediciones para cada tipo de flujo:

RÉGIMEN LAMINAR

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