República Bolivariana De Venezuela

Ministerio del Poder Popular para La Educación Universitaria

Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” Extensión Barinas

Bachiller: • Fiorella Avila • CI: 20962162

Barinas, 2017

Docente: • Blanca Salazar.

NUMERO DE REYNOLDS Reynolds, Estudio las características de los flujos de fluidos inyectando un trazador dentro de un líquido que fluía por una tubería. Existen dos tipos de flujo: El flujo lineal se denomina Laminar y el flujo errático obtenido a mayores velocidades del líquido se denomina Turbulento (Re)= Herramienta para determinar y predecir el tipo de flujo Entonces:

TEORÍA DE CAPA LIMITE Tiene una especial aplicación en fluidos poco viscosos, como el aire y el agua La capa límite se entiende como la velocidad del fluido respecto al sólido en movimiento varía desde cero hasta el 99% de la velocidad de la corriente no perturbada. Nos Permite analizar la variación de velocidades en la zona de contacto entre un fluido y un obstáculo que se encuentra en su seno o por el que se desplaza Limite Laminar: Hay 2 tipo de capa limite Tiene un movimiento ordenado, en el que las partículas del fluido se mueven en líneas paralelas (en capas), Prácticamente no existe mezcla del fluido entre las capas. Limite Turbulento: Tiene un movimiento caótico, desordenado con mezcla intensiva entre las distintas capas. Existe mucha mezcla, debido a que la velocidad en cada punto no es constante.

Reynolds estudió las características de flujo de los fluidos inyectando un trazador dentro de un líquido que fluía por una tubería. A velocidades bajas del líquido, el trazador se mueve linealmente en la dirección axial. Sin embargo a mayores velocidades, las líneas del flujo del fluido se desorganizan y el trazador se dispersa rápidamente después de su inyección en el líquido. El flujo lineal se denomina Laminar y el flujo errático obtenido a mayores velocidades del líquido se denomina Turbulento. El número de Reynolds es quizá uno de los números adimensionales más utilizados. La importancia radica en que nos habla del régimen con que fluye un operación unitaria estudiada no resulta particularmente atractiva, el estudio del número de Reynolds y con ello la forma en que fluye un fluido son sumamente importantes tanto a nivel experimental, como a nivel industrial. A lo largo de esta práctica se estudia el número de Reynolds, así como los efectos de la velocidad en el régimen de flujo. Los resultados obtenidos no solamente son satisfactorios, sino que denotan una hábil metodología experimental. Reynolds, en 1881, realizó experiencias que le permitieron definir y cuantificar, a través del número que lleva su nombre, la forma en que escurre un fluido. Las experiencias consistieron en hacer escurrir un caudal de agua variable a voluntad a través de un tubo cilíndrico horizontal de vidrio transparente. Lograba visualizar un filamento mediante la inyección de un colorante a través de una aguja inyectora, colocada en el abocinamiento de entrada del tubo. Observó que para pequeños caudales (consecuentemente bajas velocidades) con el mismo líquido y el mismo tubo (viscosidad y diámetro del tubo constantes) el cambio de régimen se producía avelocidades tanto más altas cuanto más altas fueran las viscosidades cinemáticas de los fluidos empleados. Esto le permitió a Reynolds definir el número adimensional que lleva su nombre, que gobierna el proceso y que para tubos cilíndricos se expresa: 𝑅𝑒 = 𝑉. 𝐷 𝑣 V: Velocidad media (m/s) D: Diámetro interno del tubo (m) 𝒗: Velocidad

cinemática del fluido (𝒎^(𝟐 )/ 𝒔) Reynolds trabaja con el flujo laminar el cual se define como aquel en que el fluido se mueve en capas o láminas, deslizándose suavemente unas sobre otras y existiendo sólo intercambio de molecular entre ellas. Cualquier tendencia hacia la inestabilidad o turbulencia se amortigua por la acción de las fuerzas cortantes viscosas que se oponen al movimiento relativo de capas de fluido adyacentes entre sí. Por otro lado, en un flujo turbulento, el movimiento de las partículas es muy errático y se tiene un intercambio transversal de cantidad de movimiento muy intenso con esto permite caracterizar la naturaleza del flujo, es decir, si se trata de un flujo laminar o de un flujo turbulento, además, indica la importancia relativa de la tendencia del flujo hacia un régimen turbulento respecto de uno laminar y la posición relativa de este estado dentro de una longitud determinada. Cuando hablamos de un flujo laminar hace referencia a que el flujo tiene un movimiento ordenado, en el que las partículas del fluido se mueven en líneas paralelas (en capas), sin que se produzca mezcla de materia entre las. 

Distintas capas y cuando hablamos de un flujo turbulento se refiere a que el flujo tiene un movimiento caótico, desordenado con mezcla intensiva entre las distintas capas. Cuando aplicamos este tipo de casos el fluido lo definen con los siguientes valores: Si Re ≤ 2000 --> Flujo LAMINAR Si Re ≥ 4000 --> Flujo TURBULENTO Si 2000 < Re < 4000 --> Región CRÍTICA (no es posible predecir el régimen del flujo). Cuando se habla del modelo matemático la fórmula que lo define es: 𝑉. 𝑄 𝐴 Donde: V: Velocidad a definir Q: Flujo volumétrico A: es el área en metros cuadrados por donde pasa el fluido Otra teoría importante dentro de este tema es la de la capa limite o capa fronteriza de un fluido es la zona donde el movimiento de éste es perturbado por la presencia de un sólido con el que está en contacto. La capa límite se entiende como aquella en la que la velocidad del fluido respecto al sólido en movimiento varía desde cero hasta el 99% de la velocidad de la corriente no perturbada. La capa límite puede ser laminar o turbulenta; aunque también pueden coexistir en ella zonas de flujo laminar y de flujo turbulento. En ocasiones es de utilidad que la capa límite sea turbulenta. Una de las fórmulas más exactas es la de DARCY WEISBACH sin embargo por su complejidad en el cálculo de coeficiente “f” de fricción ha caído en desuso. La fórmula es: 𝐻 = 𝐹 𝐿 . 𝑣2 2𝑔 Dónde: H: perdida de carga o de energía (m). F: coeficiente de fricción (adimensional). L: longitud de la tubería (m). D: diámetro interno de la tubería (m). V: velocidad media (m/s). G: aceleración de la gravedad ( /𝑠2 )