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7/25/2019 INFORME 01 mecanica de suelos (Autoguardado).docx

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INFORME DE MECANICA DE FLUIDOS: CUBA DE REYNOLDS

INFORME :

CUBA DE REYNOLDS

DOCENTE:

ING: HUGO ROJAS RUBIO

ALUMNOS:

ALVA CAVADA Anthony.

COLONIA PUMAINCA M!"o.

DOLORES VALVERDE D##$%.

JARAMILLO CASTILLO E&'n(on.

N)#*o Ch'+,ot# - P#!


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INDICE


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INTRODUCCION

A continuacin se determinar la naturaleza de un flujo dado para un fluido incompresible

calculando su nmero de Reynolds y as comprobar si los resultados tericos concuerdan

con los experimentales

!s importante conocer la estructura interna del r"#imen de un fluido en mo$imiento ya %ue

esto nos permite estudiarlo detalladamente defini"ndolo en forma cuantitati$a

&ara conocer el tipo de flujo en forma cuantitati$a se debe tener en cuenta el nmero de

Reynolds

!ste anlisis es importante en los casos donde el fluido debe ser transportado de un lu#ar a

otro 'omo para determinar las necesidades de bombeo en un sistema de abastecimiento de

a#ua( deben calcularse las cadas de presin ocasionadas por el rozamiento en las tuberas(

en un estudio semejante se lle$a a cabo para determinar el flujo de salida de un reciente por

un tubo o por una red de tuberas

CUBA DE REYNOLDS


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I. OBJETIVOS/. GENERAL )eterminar cmo $aran las p"rdidas de ener#a en una tubera

dependiendo de la $elocidad del fluido y a partir de esta $ariacin

clasificar el flujo como turbulento o laminar

0. ESPECIFICOS )escribir la apariencia de los tipos de flujo %ue existen( laminar(

transicin y turbulento )eterminar la $elocidad( lon#itud( $iscosidad cinemtica %ue a su $ez

depende de la temperatura

II. MARCO TE1RICO

*os primeros experimentos cuidadosamente documentados del rozamiento en

flujos de baja $elocidad a tra$"s de tuberas fueron realizados independientemente

en +,-. por el fisilo#o franc"s /ean *ouis 0arie &oise$ille( %ue estaba interesado

por las caractersticas del flujo de la san#re( y en +,12 por el in#eniero 3idrulico

alemn 4ott3ilf 5einric3 *ud6i# 5a#en !l primer intento de incluir los efectos

de la $iscosidad en las ecuaciones matemticas se debi al in#eniero franc"s

'laude *ouis 0arie Na$ier en +,78 e( independientemente( al matemtico

britnico 4eor#e 4abriel 9to:es( %uien en +,1; perfeccion las ecuaciones bsicas

para los fluidos $iscosos incompresibles Actualmente se las conoce como

ecuaciones de Na$iero? o turbulento =nmero de

Reynolds #rande?


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&ara un fluido %ue circula por el interior de una tubera circular recta( el nmero de

Reynolds $iene dado por@

o e%ui$alentemente por@

)nde@

@ )ensidad del fluido

@ elocidad caracterstica del fluido

@ )imetro de la tubera a tra$"s de la cual circula el fluido o lon#itud

caracterstica del sistema

@ iscosidad dinmica del fluido

@ iscosidad cinemtica del fluido

'omo todo nmero adimensional es un cociente( una comparacin !n este caso es

la relacin entre los t"rminos con$ecti$osy los t"rminos $iscososde

lasecuaciones de Na$iera( sal$o en zonas prximas a la capa lmite?

expresa %ue lasfuerzas $iscosasson +22222 $eces menores %ue las fuerzascon$ecti$as( y por lo tanto a%uellas pueden ser i#noradas Bn ejemplo del caso

contrario sera uncojineteaxial lubricado con un fluido y sometido a una cierta

car#a !n este caso el nmero de Reynolds es muc3o menor %ue + indicando %ue

a3ora las fuerzas dominantes son las $iscosas y por lo tanto las con$ecti$as
http://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Navier-Stokeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Navier-Stokeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Capa_l%C3%ADmitehttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cojinetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Cojinetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaciones_de_Navier-Stokeshttp://es.wikipedia.org/wiki/Capa_l%C3%ADmitehttp://es.wikipedia.org/wiki/Viscosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Cojinetehttp://es.wikipedia.org/wiki/Convecci%C3%B3n


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pueden despreciarse Otro ejemplo@ !n el anlisis del mo$imiento de fluidos en el

interior de conductos proporciona una indicacin de la p"rdida de car#a causada

por efectos $iscosos

R# y #% "!2"t#! % 3%)4o:

Adems el nmero de Reynolds permite predecir el

carcterturbulentoo laminaren ciertos casos En "on&)"to( o t),#!5( 6#n ot!o(

('(t#+(7 *!5 #% R#yno%&( %5+'t#8:

9i el nmero de Reynolds es menor de 7222 el flujo ser laminar y si es mayor de

-222 el flujo ser turbulento !l mecanismo y muc3as de las razones por las cuales

un flujo es laminar o turbulento es toda$a 3oy objeto de especulacin

9e#n otros autores@

&ara $alores de el flujo se mantiene estacionario y se comporta

como si estu$iera formado por lminas del#adas( %ue interactan slo en funcin de

los esfuerzos tan#enciales existentes &or eso a este flujo se le llama flujo laminar

!l colorante introducido en el flujo se mue$e si#uiendo una del#ada lnea paralela a

las paredes del tubo

&ara $alores de la lnea del colorante pierde

estabilidad formando pe%ue>as ondulaciones $ariables en el tiempo(

manteni"ndose sin embar#o del#ada !ste r"#imen se denomina de transicin

&ara $alores de ( despu"s de un pe%ue>o tramo inicial con

oscilaciones $ariables( el colorante tiende a difundirse en todo el flujo !ste

r"#imen es llamado turbulento( es decir caracterizado por un mo$imiento

desordenado( no estacionario y tridimensional
http://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_turbulentohttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_turbulentohttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_laminarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_laminarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_turbulentohttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_turbulentohttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_laminarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_laminarhttp://es.wikipedia.org/wiki/Flujo_turbulento


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F%)4o (o,!# % "9 %'+'t# #n 9!o,%#+ H'&!2)%'"

!n problemas donde el fluido considerado es el a#ua( se 3a demostrado mediante

experimentacin en laboratorio %ue entre un nmero de Reynolds de 7222 a 1222

se encuentra la etapa de transicin laminar


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IV. PROCEDIMIENTO

+ Ni$ele el e%uipo

7 Come la temperatura de a#ua y determine el $alor de la $iscosidad cinemtica utilizando

una tabla

- !stablezca cuidadosamente el nmero de $ueltas %ue da la $l$ula de descar#a de la

tubera de $idrio( desde la posicin de DcerradaE 3asta la posicin de Dcompletamente

abiertaE

1 A#re#ue a#ua en la cuba de Reynolds 3asta el ni$el mximo del $ertedero de rebose

)ejar reposar la masa de a#ua

; )iluya el tinte colorante en a#uay $i"rtalo en su recipiente( ase#urndose pre$iamente de

%ue la $l$ula del depsito de tinta est" cerrada

Abra la $l$ula de descar#a para la primera posicin =+G; de abertura total? !l ni$el de

a#ua en la cuba deber permanecer constante( es decir al ni$el del rebose del $ertedero( para

lo cual deber $erter en la cuba tanta a#ua como la %ue desa#ua por la $l$ula de descar#a

8 Abra la $l$ula del depsito de colorante y obser$e el tipo de flujo Anote en su tabla de

resultados

, 0ida el tiempo %ue demora en descar#ar un $olumen de a#ua =aprox ;22 ml? por la

tubera de $idrio !fecte tres mediciones y anote los resultados en la tabla de datos

. Repita los pasos 1 al , para las dems posiciones de abertura de la $l$ula

V. C;LCULOS Y RESULTADOS:


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a? )eterminacin del caudal $olum"trico

Bse la frmula@ H JGt

J $olumen en m-

t se#undos

b? )eterminacin de la $elocidad del fluido en la tubera

)e la frmula del caudal@ HGA

A es el rea de la seccin trans$ersal de la tubera

c? )eterminacin del nmero de Reynolds

!l nmero de Reynolds( para tuberas( es@ Re )G$

)@ es el dimetro de la tubera

@ $elocidad

$@es la $iscosidad cinemtica del a#ua a la temperatura de ensayo =)e tabla?

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES:

'onclusiones@


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9e#n lo obser$ado en el tubo se present el flujo laminar( transicinK pero con los

clculos realizados solo se presentan flujo laminar al interior del tubo *as fuerzas

3idrostticas $an aumentando se#n la profundidad

Al calcular el nmero de Reynolds en el laboratorio y obser$ando el comportamiento

del fluido podemos constatar %ue su $alor oscila en un ran#o muy cercano al de su

$alor terico

Recomendaciones@

Cener muc3o cuidado al momento de realizar el ensayo( estar $erificando %ue el

a#ua se manten#a al ras en la parte inferior del tubo de desfo#ue As tambi"n $isualizar %ue la lnea de flujo %ue pasa por el tubo sea constante y en

una lnea recta =flujo laminar? para poder obtener unos resultados exactos y bien

realizados

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

'ro6e( 'laytonK !l#er( )onaldK Lilliams( RobersonK Roberson( /o3n =722.? =en

in#l"s?Engineering Fluid Mechanics [Mecnica de Fluidos Ingeniera] /o3n Liley M

9ons( Inc I9N.8,


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5idrulica de los canales abiertos en Ce '3o6+.,7 I9N .,


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