Faltan algunas cosas, pero recomiendo examinar el informe antes de editarlo.. hice todo lo que pude..

RESUMEN: En el siguiente trabajo se desarrolló como tema Determinación del número de Reynolds, esto para identificar el tipo de flujo (Laminar, Transición o Turbulento) que presenta el fluido (Agua) en cada una de las observaciones, de igual forma observar y analizar el comportamiento de cada flujo. Para determinar el número de Reynolds en cada uno de los casos y determinar si las observaciones hechas fueron correctas usaremos la ecuación:

PALABRAS CLAVES: Flujo Laminar, de Transición, Turbulento, Número de Reynolds, , Viscosidad Cinemática.

INTRODUCCIÓN

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2. MODELO TEORICO

Número de Reynolds

Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883. Viene dado por siguiente fórmula:

Ó

Donde:

ρ: densidad del fluidovs: velocidad característica del fluidoD: Diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluidoμ: viscosidad dinámica del fluidoν: viscosidad cinemática del fluido

El número de Reynolds es la relación entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas. Un número de Reynolds crítico distingue entre los diferentes regímenes de flujo, tales como laminar (si es que es menor a 2000), o turbulento (si es mayor a 4000) en tuberías, en la capa límite, o alrededor de objetos sumergidos. El valor particular depende de la situación. Es un número a dimensional que indica el grado de turbulencia de un fluido.

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Los flujos con número de Reynolds alto, se dividen en tres:

1) flujos sumergidos incompresibles que implican objetos tales como automóviles, submarinos, aviones de baja velocidad.

2) flujos de líquidos que implican una superficie libre como en el caso de un barco o un contrafuerte de puente.

3) flujos compresibles que implican objetos de alta velocidad como aviones, proyectiles balísticos y balas.

Números críticos de Reynolds

Se pueden definir como números críticos aquellos valores donde un flujo pasa de ser laminar a turbulento. Por esta razón existe un número crítico inferior que tiene un valor de 2000, entre 2000 y 4000 existen una fase llamada transición, después de 4000 se considera que el flujo es turbulento. El número crítico inferior tiene importancia práctica para tuberías convencionales.

Aparato para determinar el número Reynolds

Flujo laminar

En el flujo laminar el gradiente de velocidades es diferente de cero. El perfil de velocidad es una curva de forma suave y el fluido se mueve a lo largo de líneas de corriente de aspecto aislado. El flujo se denomina laminar porque aparece como una serie de capas delgadas de fluido (láminas) que se deslizan unas sobre otras. En el flujo laminar las partículas de fluido se mueven a lo largo de las líneas de corriente fijas y no se desplazan de una a otra. El concepto de fricción en el fluido es una analogía adecuada para el esfuerzo cortante más aún es realmente el resultado de una transferencia de momento molecular, de fuerzas intermoleculares o de ambas cosas.

Flujo turbulento

Se conoce como flujo turbulento al movimiento desordenado de un fluido: Este se caracteriza por fluctuaciones al azar en la velocidad del fluido y por un mezclado intenso. El patrón desordenado de burbujas cercanas a la parte inferior de la pared del canal es el resultado del mezclado del flujo turbulento en esa zona.

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Flujo transicional

El flujo laminar se transforma en turbulento en un proceso conocido como transición; a medida que asciende el flujo laminar se convierte en inestable por mecanismos que no se comprenden totalmente. Estas inestabilidades crecen y el flujo se hace turbulento.

3. MATERIALES Y MONTAJE ESPERIMENTAL

Aparato de Reynolds Agua Cronometro Probeta Termómetro Cubetas Tinte

Figura 1. Montaje Experimental

4. PROCEDIMIENTO EXPERMENTAL

Primeramente, se hizo circular el agua en el aparato de Reynolds y se midió la temperatura de la misma, luego se regulo el caudal del líquido que descendía por el tubo con la ayuda de la válvula de descarga y llenado, Posteriormente se abrió la segunda válvula permitiendo la liberación de tinte, logrando clasificar el tipo de flujo de acuerdo a las características observadas, después se procedió a cronometrar el tiempo necesario para obtener un volumen de 300 cm3, dicho procedimiento fue realizado tres veces para cada tipo de flujo (Laminar, Transición y Turbulento). Para finalizar se obtuvo el tiempo transcurrido por el flujo en un determinado volumen para los distintos flujos.

Temperatura del agua = 31ºCDiámetro del tubo = 0.013mViscosidad = 0.804*10-6 m2/s

Tabla 1. Datos ExperimentalesObservación Tiempo (seg) Volumen (cm3)

Laminar 60 60.1 60.76 30060.27 60.27 60.272

4200

Transición 22.84 23.03 23.3 30030.37 30.23 30.43 400

Turbulento 16.87 16.68 17.12 40019.41 19.30 19.87 500

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5. DISCUSION DE RESULTADOS

En primer lugar, se realiza la conversión de los datos y sus correspondientes promedios también se determinan los valores para el Área del tubo, el Caudal y la velocidad, para finalmente calcular el valor del número de Reynolds. (Tabla 2)

Area=π D4

2

Caudal=VolumenTiempo

Velocidad=CaudalArea

ℜ= Velocidad∗Diam é troViscocidad Cinematicadel Agua

Area=π 0.0132

4=1.327∗10−4 m2

Viscosidad=0.804∗10−6 m2

s

Tabla 2. Cálculos del Número de ReynoldsTiempo

(seg)Volumen

(m3)Caudal(m3/s)

Velocidad(m/s)

Re

60.287 3.0*10-4 4.976*10-6 0.0375 606.3460.271 2.0*10-4 3.318*10-6 0.0250 404.2323.057 3.0*10-4 1.301*10-5 0.0980 1584.5830.343 4.0*10-4 1.318*10-5 0.0993 1605.6016.890 4.0*10-4 2.368*10-5 0.1784 2884.5819.527 5.0*10-4 2.560*10-5 0.1929 3119.03

NOTA: Si el Número de Reynolds del fluido se encuentra en un rango menor de 2000 el flujo es laminar si se encuentra entre 2000 y 4000 el flujo es de transición y si el flujo es mayor de 4000 es turbulento.

Para las dos primeras observaciones Re < 2000 por lo tanto son flujos laminares.

Para las dos observaciones intermedias 4000> Re > 2000 por lo tanto se puede decir que son flujos en transición.

Por último, las dos observaciones Re > 4000 por lo tanto se trata de flujos turbulentos.

6. CONCLUSIONES

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7. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

[1] SOTELO A., Gilberto. Hidráulica general. Volume I. Editorial Limusa. Mexico 1979.

[2] RICHARD H. French. Hidráulica de Canales Abiertos. Mc Graw Hill/ Interamericana de Mexico S. A.; Mexico D.F., 1988.

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