DIAGRAMA Y DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO MATERIALES Y SUSTANCIAS

UNIVERSIDAD DE ORIENTE.

NÚCLEO DE ANZOÁTEGUI.

ESCUELA DE ING. Y CS. APLICADAS.

DPTO. DE INGENIERÍA QUÍMICA.

LAB. DE FENÓMENOS DE TRANSPORTE.

[pic 1]

EXPERIMENTO DE REYNOLDS

                                INTEGRANTES:

Cesar flores CI. 14840721

PROF.: HERNAN RAVEN

PUERTO LA CRUZ, FEBRERO DE 2001

INDICE

RESUMEN        

OBJETIVOS        

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL        

MARCO TEÓRICO        

EL ENSAYO REALIZADO POR REYNOLDS        

PARAMETROS QUE AFECTAN AL NUMERO DE REYNOLDS        

Factor de fricción:        

Factor de fricción para el flujo en tubos.        

Efecto de la rugosidad        

PERDIDAS POR FRICCION EN TUBERIAS DE TRAMOS RECTOS:        

PLANTEAMIENTO MATEMÁTICO        

DIAGRAMA Y DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO        

MATERIALES Y SUSTANCIAS        

TABLA DE DATOS        

Régimen        

Régimen        

Régimen        

MUESTRA DE CÁCULOS        

DISCUSIÓN DE RESULTADOS        

CONCLUSIONES        

TABLA DE RESULTADOS        

BIBLIOGRAFÍA        

ANEXOS        

RESUMEN[pic 2]

El trabajo realizado en el laboratorio correspondiente al número de Reynolds se dividió en dos partes, primero se conectó una tubería de vidrio al sistema y se hizo pasar a través de ella diferentes caudales de agua y por medio de la inyección de un colorante (permanganato de potasio) se pudo observar las líneas de flujo, apreciando el comportamiento de éstas para flujo laminar, de transición y turbulento.

La otra parte consistió en conectar cada una de las tuberías de acero de diferentes diámetros (1/4”,1/2” y 3/8”) y se anotaron los datos correspondientes al caudal, presión de entrada y salida; tomando tres medidas para el flujo laminar, tres para la etapa de transición y cinco para el flujo turbulento observándose la variación en la diferencia de presión.

Cabe destacar los posibles errores humanos y sobre todo en el equipo utilizado, reflejándose éstos en los resultados obtenidos los cuales no corresponden a los resultados esperados.

OBJETIVOS

• Visualizar, por medio de un colorante, la existencia de los fluidos, en régimen laminar, transición y turbulento.
• Comprobar la dependencia del tipo de flujo con: diámetro del conducto y la velocidad del fluido.
• Relacionar las pérdidas de carga por fricción en el sistema con el número de Reynolds.

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

PARTE I: Experimento de Reynolds.

1.- Verificar que el tanque y el sistema de inyección de inyección de colorante tengan suficiente cantidad de agua y de permanganato de potasio respectivamente.

2.- Conectar un tubo de vidrio al equipo para simular el experimento de Reynolds, en el que se inyectará cierta cantidad de permanganato de potasio al agua que fluirá por dicha tubería, después de que se haya alcanzado el estado estacionario de flujo.

3.- Observar el comportamiento del colorante por medio de las líneas de flujo en diferentes regiones después del punto de inyección de dicho colorante para diferentes regímenes de flujo: laminar, de transición y turbulento.

PARTE II: Factor de fricción.

1.- Reemplazar la tubería de vidrio por un tubo de acero de ¼ “ de diámetro.

2.- Tomar medidas de diferentes caudales considerando tres en la región laminar, tres en la región de transición y cinco en la región de turbulencia y medir para cada una de ellas la caída de presión.

3.- Repetir el paso 5 reemplazando con tuberías de acero de ½”  y 3/8” de diámetro.

MARCO TEÓRICO

        Los procesos industriales exigen necesariamente el flujo de fluido a través de tuberías, conducciones y aparatos. Uno de los problemas que tiene que enfrentar el ingeniero químico es precisamente el transporte de estos fluidos, para lo cual es necesario realizar un estudio reológico, verificando así este cumple o no con la ley de Newton, del tipo de flujo que se quiere transportar, es decir, si el flujo es estacionario, no estacionario, rotacional, irrotacional, unidimensional, multidimensional, uniforme, totalmente desarrollado, laminar o turbulento.

        Un parámetro que indica de manera sencilla, el tipo de flujo que está circulando a través de un determinado conducto, es el número de Reynolds; siempre que el flujo se encuentre en estado estacionario y totalmente desarrollado, y que cumpla con la ley de Newton; precisamente este es el tipo de fluido que se estudiará en este ensayo.

        Otra situación que se quiere solventar en el transporte de fluido es el ahorro máximo de energía, la cual puede obtenerse entre otras cosas, evaluando las pérdidas por fricción y el factor de fricción.

        Debido a que el flujo se puede comportar de acuerdo al régimen laminar, transición y turbulento, como se dijo anteriormente, se describirán a continuación:

Un fluido es una sustancia que sufre una deformación continua cuando está sujeta a un esfuerzo cortante. La resistencia que un fluido real ofrece a tal deformación se conoce con el nombre de viscosidad del fluido.

Se dice que un flujo es estacionario si no varía con el tiempo, es decir, cuando la velocidad del flujo de masa es constante y todas las demás cantidades (temperatura, presión, área transversal) son independientes del tiempo. Por el contrario, se dice que un flujo es no estacionario cuando la velocidad del flujo de masa y/u otras cantidades varían en función del tiempo.

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