Universidad de La Serena

Ing. De ejecucin en mecnica

Numero de Reynolds

Se realiza la experiencia en el laboratorio utilizando teorema de Reynolds, quin propone

parmetros para clasificar este tipo de flujos ya sea en: Flujo Laminar, Flujo Turbulento y de

Transicin. Tambin utilizaremos algunas herramientas e instrumentos como el aparato de

prueba de Reynolds el cual contiene permanganato de potasio, tinta azul (que nos muestra el

tipo de flujo), caudal el cual es constante, cronmetro, probeta, etc. Observando y registrando

las condiciones y mediciones, las cuales posteriormente servirn para realizar una serie de

clculos ya sea, la determinacin del nmero de Reynolds mediante la velocidad de salida, el

valor del coeficiente de friccin como tambin determinar el esfuerzo cortante los cuales nos

entregan informacin importante del comportamiento de los fluidos.

Nombre: - Wilson Barraza

- Pedro Villalobos

I. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

- Introduccin:

Las caractersticas que condicionan el flujo de fluidos a travs de tuberas dependen de las

propiedades del lquido y de la estructura interna del flujo. Conforme aumenta el flujo msico

aumentan las fuerzas de inercia, las cuales son contrarrestadas por la friccin dentro del lquido

que fluye. Se harn 5 mediciones a temperatura constante, se tomar el tiempo en que cada

caudal demora en llenar un recipiente con una masa y un volumen determinados y se clasificar

cada flujo en: rgimen permanente, laminar o de transicin. En base a los experimentos realizados

por Reynolds en 1883, se concluy que las fuerzas inerciales son funcin de la densidad, del

dimetro de la tubera y de la velocidad media del fluido. Adems, las fuerzas viscosas dependen

de la viscosidad del lquido.

II. ESTABLECER HIPTESIS

Definir variables

Caudal de un fluido: La prdida de carga en una tubera o canal, es la prdida de energa dinmica del fluido debido a la friccin de las partculas del fluido entre s y contra las paredes de la tubera que las contiene. Las prdidas pueden ser continuas, a lo largo de conductos regulares, o accidentales o localizadas, debido a circunstancias particulares, como un estrechamiento, un cambio de direccin, la presencia de una vlvula, etc. Factor de friccin: El factor de friccin o coeficiente de resistencia de Darcy-Weisbach (f) es un parmetro adimensional que se utiliza para calcular la prdida de carga en una tubera debida a la friccin. El clculo del factor de friccin y la influencia de dos parmetros: nmero de Reynolds (Re) y rugosidad relativa (r) depende del rgimen de flujo. Fluidos ideales El movimiento de un fluido real es muy complejo. Para simplificar su descripcin se considera el comportamiento de un fluido ideal cuyas caractersticas son las siguientes: 1.-Fluido no viscoso. Se desprecia la friccin interna entre las distintas partes del fluido 2.-Flujo estacionario. La velocidad del fluido en un punto es constante con el tiempo 3.-Fluido incompresible. La densidad del fluido permanece constante con el tiempo 4.-Flujo irrotacional. No presenta torbellinos, es decir, no hay momento angular del fluido respecto de cualquier punto.

III. ELABORACIN DE UN MARCO TERICO

DEFINICIN DE FLUIDO

Un fluido se define como una sustancia que se deforma continuamente cuando se le aplica una fuera de corte o tangencial. Para visualizar esta situacin, consideremos lo que sucede a un slido enfrentado a dicha fuerza tangencial.

Regmenes de flujo

Pueden existir tres regmenes de flujo posibles:

Laminar: Se caracteriza por la casi nula interaccin de las capas del fluido entre ellas, de all su nombre, pues el lquido se comporta como si estuviera conformado por lminas o capas.

Turbulento: En este caso el fluido posee movimiento tridimensional de sus partculas, por lo que estas se mezclan debido a que las velocidades de las partculas son distintas.

De Transicion: En este caso el fluido es inestable, oscilando entre laminar o turbulento. La mas pequea perturbacion ocasionara el cambio de un flujo a otro.

El numero de Reynolds permite conocer en cual de estos tres regimenes de flujo se encuentra el

fluido.

Re < 2000 El flujo es laminar 2000< Re < 4000 El flujo es de transicin Re > 4000 El flujo es turbulento

IV. DESCRIPCIN DEL EXPERIMENTO

Este segundo laboratorio de mecnica de los fluidos tiene por objetivo determinar e identificar el flujo que circula a travs de una tubera de los fluidos los cuales estn clasificados segn nmero de Reynolds (Re) en laminares, de transicin y turbulentos. Para esto se realizaron los siguientes pasos: Paso1: Se realizaron tres mediciones mediante un aparato de Reynolds que contiene unas bolitas de vidrio que sirven para estabilizar el fluido, el cual mediante un filamento de tinta que es inyectado en el fluido y est ubicado en el tubo de visualizacin muestra de manera paulatina el tipo de flujo de cada medicin. Primero se inicia con un caudal de 100 ml de agua en un recipiente graduado (en un tiempo determinado), lo que corresponda a la primera clasificacin o rgimen de flujo laminar. Paso2: Luego se procedi a aumentar levemente el caudal, se volvieron a tomar tres mediciones de 100 ml de agua en con el registro de su tiempo correspondiente a la segunda etapa es decir al rgimen de flujo de transicin. Paso3: Se aumenta nuevamente el caudal para volver a tomar las tres mediciones de flujos correspondientes a la etapa de rgimen de flujo turbulento.

Parmetros utilizados:

DETERMINACIN DEL FACTOR DE FRICCIN (f) Y DEL ESFUERZO CORTANTE ()

Y para el flujo Turbulento

-

V. CONCLUSIN

. (W. Barraza)

(P. Villalobos)