Número de Reynolds (N Re ) M. En C. José Antonio González Moreno 4 E 2 2 de Marzo del 2015

Documentos relacionados
UNIVERSIDAD DEL ZULIA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA QUÍMICA DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA QUÍMICA BÁSICA UNITARIAS I

Sugerencias para la incorporación de la fuerza de rozamiento viscoso en el estudio del movimiento de un cuerpo en un fluido.

REGIMENES DE CORRIENTES O FLUJOS

Movimiento de los Fluidos. M. En C. José Antonio González Moreno 4C 2 T/M 25 de Agosto del 2015

Dinámica de Fluidos. Mecánica y Fluidos VERANO

Estimación de la viscosidad de un líquido

CI 31A - Mecánica de Fluidos

CAPITULO 4 FLUIDIZACIÓN AL VACÍO. La palabra vacío se refiere a un espacio donde no existe materia. Aplicando esta

PÉRDIDAS DE CARGA FRICCIONALES

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN

Flujo estacionario laminar

Balance de energía en un diafragma

TEMA 4: BALANCES DE ENERGÍA. IngQui-4 [1]

convección (4.1) 4.1. fundamentos de la convección Planteamiento de un problema de convección

Hidráulica básica. 3er semestre. Manual de prácticas

Transferencia de Momentum

Hidráulica. Temario: Tuberías Hidrostática Hidrodinámica. Energía. Perdidas de Carga Software para diseño Información en la Web

PRÁCTICA V ESTUDIO DEL RÉGIMEN DE FLUJO. Visualizar el comportamiento del flujo para varios regímenes de flujo.

ESTUDIO DEL PÉRDIDAS DE CARGA EN TUBERÍAS CASO GAS LICUADO DE PETRÓLEO

-Al analizar el flujo reptante alrededor de una esfera vimos que el arrastre tiene dos contribuciones: el arrastre de forma y la fricción de piel.

Transferencia de Calor Cap. 6. Juan Manuel Rodríguez Prieto I.M., M.Sc., Ph.D.

MECANICA DE FLUIDOS I

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR UNIDAD DE LABORATORIOS LABORATORIO A SECCIÓN DE MECÁNICA DE FLUIDOS

Transferencia de Calor Cap. 7. Juan Manuel Rodríguez Prieto I.M., M.Sc., Ph.D.

Válvulas de Control AADECA. Ing. Eduardo Néstor Álvarez Pérdidas de Carga

CAPÍTULO 4 FLUIDIZACIÓN AL VACÍO. La palabra vacío, según lo establecido en 1958 por La Sociedad Americana de Vacío

Soluciones Analíticas de Navier Stokes.

Lechos empacados, Fluidización

MANUAL DE LABORATORIO DE FENOMENOS DE TRANSPORTE PRÁCTICA. NÚMERO DE REYNODLS CONTENIDO

FUNDACIÓN EDUCACIONAL DE CHUQUICAMATA COLEGIO CHUQUICAMATA

REPÚBLICA DE CUBA MINISTERIO DE EDUCACIÓN DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN TÉCNICA Y PROFESIONAL

atorio de Operaciones Unitarias I

Laboratori de Mecànica de Fluids i Motors Tèrmics. E.U.P.M. Departament de Màquines i Motors Tèrmics. U.P.C. Prof: J.J. de Felipe

Convección Problemas de convección 1.1. PROBLEMAS DE CONVECCIÓN 1

CÓDIGO: FOR-DO-062 VERSIÓN: 0 FECHA: 26/08/2016 FORMATO RESUMEN DE CONTENIDO DE CURSO O SÍLABO

ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO FLUIDO DINÁMICO DE UNA SECCIÓN DE DUCTO DE AGUA DE CIRCULACIÓN, APLICANDO ANSYS/FLOTRAN

Circuitos neumáticos y oleohidráulicos: Sistemas Hidráulicos. Sistemas Hidráulicos

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID. ESCUELA DE INGENIERÍA AERONÁUTICA Y DEL ESPACIO

Investigación y Desarrollo en Ciencia y Tecnología de Alimentos

DINÁMICA DE LOS FLUIDOS

Estudio experimental de la influencia del estrato rocoso en la forma del foso de erosión producida por jet en salto de esquí.

TRANSFERENCIA DE CANTIDAD DE MOVIMIENTO

Cuaderno de Clases: CI31A Capítulo 6: Hidrodinámica y ujo potencial

Análisis Dimensional y Modelos a Escala

La radiación es la energía de calor transferida por radiación electromagnética. Depende del medio en el que ocurra, de las temperaturas relativas y

CONTENIDO. Pérdidas por fricción. Pérdidas por fricción. Ecuación General de Energía 17/07/2013

XVIII.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA

TEMA 5: CINÉTICA HETEROGÉNEA. TRANSFERENCIA DE MATERIA CQA-5/1

XVI.- INTERCAMBIADORES DE CALOR MÉTODO DE LA EFICIENCIA

SECCIÓN 1: HIDRÁULICA APLICADA

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

DEFINICIONES DEFINICIONES

TRANSFERENCIA DE CALOR POR CONVECCIÓN

Dinámica de fluidos: Fundamentos

LABORATORIO DE FENÓMENOS COLECTIVOS

Lección 10. Hidráulica subterránea

Calculo diferencial e integral, ecuaciones diferenciales y fisicoquímica I.

UNIVERSIDAD DEL CAUCA FACULTAD DE CIENCIAS AGROPECUARIAS PROGRAMA INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA FACULTAD DE AGRONOMÍA HIDRÁULICA

Copyright (2017) por ( ). Todos los derechos reservados.

1.1 Resumen. 1.2 Introducción

RAFAEL BARRANTES SEGURA ID: UM19138SME Master in Mechanical Engineering. Heat Exchanger Design ATLANTIC INTERNATIONAL UNIVERSITY

Flujos laminares, turbulentos o una transición entre ambos

Nombre de la asignatura: Termofluídos. Carrera: Ingeniería Mecatrónica. Clave de la asignatura: MCM Horas teoría-horas práctica-créditos: 3-2-8

XIII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN, ANALOGÍAS Y ANÁLISIS DIMENSIONAL

XIII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN, ANALOGÍAS Y ANÁLISIS DIMENSIONAL

Cuarta Lección. Principios de la física aplicados al vuelo.

Transferencia de calor, masa y momentum

Obligatoria asignatura Programa elaborado por: José Luis Sánchez Palacios Fecha de elaboración: 1 de julio de 2010 Fecha de última actualización:

ANÁLISIS DIMENSIONAL Y SEMEJANZAS

SYLLABUS CARRERA DE INGENIERIA (E) INDUSTRIAL

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILA

PROYECTO FIN DE CARRERA

PRÁCTICA 3F. CALIBRACIÓN DE MEDIDORES DE FLUJO VOLUMÉTRICO. unidad de tiempo, pasa a través de determinada sección transversal.

HIDRAULICA DE POTENCIA. Unidad 1. Bases físicas de la hidráulica

PRÁCTICA 2: DETERMINACIÓN DE PÉRDIDAS POR FRICCIÓN EN UN SISTEMA DE TUBERÍAS

PROGRAMA DE ESTUDIO. Horas de Práctica

Mecánica de Fluidos. Docente: Ing. Alba V. Díaz Corrales

Mezcla Mecánica y Principios de Mezcla Neumática e Hidráulica. UNET Dpto. Ing. Ambiental Tratamiento Físico Químico del Agua Prof. Ing.

Viscosímetros. Explicaciones complementarias/ Versión 0.0/ MODULO 2/ CÁTEDRA DE FÍSICA/ FFYB/ UBA/

UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA FACULTAD DE TECNOLOGÍAS ESCUELA DE TECNOLOGÍA MECÁNICA FUNDAMENTACIÓN CIENTÍFICA

Mecánica de Fluidos. Docente: Ing. Alba V. Díaz Corrales

Numero de Reynolds y Radio Hidráulico.

HIDRODINAMICA Fluidos en movimiento

RESUMEN DEL PROGRAMA (parte de Hidráulica)

MECÁNICA DE LOS FLUIDOS

UNIDAD I. EL MUNDO EN QUE VIVIMOS

TITULACIÓN: INGENIERO TÉCNICO DE MINAS

Cátedra de Ingeniería Rural Escuela Universitaria de Ingeniería Técnica Agrícola de Ciudad Real

PROGRAMA ANALÍTICO HIDRAULICA II (CIV 230)

Glosario. Agregación geométrica: modificación de la longitud típica de los planos de escurrimiento con el aumento de escala.

PARTE 2: HIDRÁULICA FLUVIAL NOCIONES BÁSICAS CON RELACIÓN EN LOS ESTUDIOS DE INGENIERÍA FLUVIAL

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA AREA DE TECNOLOGÍA DEPARTAMENTO DE ENERGÉTICA UNIDAD CURRICULAR: TRANSFERENCIA DE CALOR

CAPÍTULO 2 CONVECCION NATURAL SOBRE PLACAS HORIZONTALES. La transferencia de calor es la ciencia que busca predecir la transferencia de energía

Estudio Experimental de la Ecuación de Bernoulli

N = γ net (N / V) (u av / 4) (2πrl)

PÉRDIDAS DE CARGA EN TUBERÍAS

XII.- TRANSMISIÓN DE CALOR POR CONVECCIÓN ANALOGÍAS Y ANÁLISIS DIMENSIONAL

U.L.A. FACULTAD DE INGENIERIA. Mérida, 02/10/2008 ESCUELA DE MECANICA. MECANICA DE FLUIDOS. Sección 01 y 02. TERCER EXAMEN PARCIAL

Asignatura: Horas: Total (horas): Obligatoria X Teóricas 4.0 Semana 6.0 Optativa Prácticas Semanas 96.0

Transcripción:

Número de Reynolds (N Re ) M. En C. José Antonio González Moreno 4 E 2 2 de Marzo del 2015

Introducción: En esta presentación se estudiará el número de Reynolds, su significado y las variantes que existen para calcularlo además del significado del resultado de la operación matemática. Finalmente se presentan las conclusiones, las referencias bibliográficas y unas preguntas de repaso del tema expuesto.

Antecedentes: Reynolds (1874) estudió las características de flujo de los fluidos inyectando un trazador dentro de un líquido que fluía por una tubería. Reynolds estudió dos escurrimientos geométricamente idénticos, de lo anterior se concluyó que dichos flujos serian dinámicamente semejantes si las ecuaciones diferenciales que los describían eran idénticas, lo cual resultó después en la expresión matemática llamada Número de Reynolds, el cual forma parte de los Números Adimensionales.

Desarrollo del tema: El número de Reynolds es quizá uno de los Números Adimensionales más utilizados. La importancia radica en que describe el régimen con que fluye un fluido, lo que es fundamental para el estudio del mismo. Las características que condicionan el flujo laminar dependen de las propiedades del líquido y de las dimensiones del flujo. Conforme aumenta el flujo másico aumenta las fuerzas del momento o inercia, las cuales son contrarrestadas por la por la fricción o fuerzas viscosas dentro del líquido que fluye.

Desarrollo del tema: Cuando estas fuerzas opuestas alcanzan un cierto equilibrio se producen cambios en las características del flujo. En base a los experimentos realizados por Reynolds en 1874 se concluyó que las fuerzas del momento son función de la densidad, del diámetro de la tubería y de la velocidad media. Además, la fricción o fuerza viscosa depende de la viscosidad del líquido. Según dicho análisis, el Número de Reynolds se definió como la relación existente entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas (o de rozamiento).

Régimen de flujo laminar El movimiento de las partículas líquidas se realiza en forma ordenada sin entrecortarse las líneas de corriente, presentando las siguientes características: 1)Existe rozamiento entre el fluido y paredes del conducto pero no entre las partículas del fluido. 2)No hay intercambio de energía entre las líneas de corriente. 3)Son muy importantes los esfuerzos viscosos. 4)La distribución vertical de la velocidad a través de la sección del conducto es de forma parabólica.

Régimen de flujo turbulento El movimiento de las partículas líquidas se realiza siguiendo trayectorias muy irregulares o desordenadas, presentando las siguientes características: 1)Existe fricción entre fluido y pared del conducto y entre partículas del fluido. 2)Las líneas de corriente se entremezclan presentando transferencia de energía entre las partículas líquidas. 3)La distribución de la velocidad a través de la sección del conducto es de forma logarítmica.

Valores del Número de Reynolds El número de Reynolds proporciona una indicación de la pérdida de energía causada por efectos viscosos. Cuando las fuerzas viscosas tienen un efecto dominante en la pérdida de energía, el número de Reynolds es pequeño y el flujo se encuentra en el régimen laminar. Si el Número de Reynolds es 2100 o menor el flujo será laminar. NRe 2100

Valores del Número de Reynolds El número de Reynolds proporciona una indicación de la pérdida de energía causada por efectos viscosos. Cuando las fuerzas de Inercia comparten efecto con las fuerzas viscosas, el número de Reynolds es intermedio y el flujo se encuentra en el régimen Reptante o de Transición. Si el Número de Reynolds es mayor a 2100 pero menor a 4200, el flujo será Reptante. 2100 Nre 4200

Valores del Número de Reynolds El número de Reynolds proporciona una indicación de la pérdida de energía causada por efectos viscosos. Cuando las fuerzas de Inercia tienen un efecto dominante en la pérdida de energía, el número de Reynolds es grande y el flujo se encuentra en el régimen Turbulento. Si el Número de Reynolds es mayor a 4200, el flujo será Turbulento. Nre >> 4200

Valores del Número de Reynolds

Expresiones del N Re : Para calcular el Número de Reynolds, así como el Factor de Fricción de Fanning, se han propuesto una serie de variaciones de la original propuesta por Osborn Reynolds en 1874:

Conclusiones: Se concluye que el número de Reynolds es un valor importante en el estudio de los fluidos contenidos en las tuberías, por lo que su resultado es tema de estudio en diferentes procesos industriales con el fin de evitar efectos secundarios en el proceso. El número de Reynolds forma parte de un complejo llamado Números Adimensionales, los cuales tratan de explicar los fenómenos de la Naturaleza.

Referencias Bibliográficas: 1)Número de Reynolds. Universidad Iberoamericana. (12 de marzo del 2008). Documento en PDF. Recuperado el 2 de Marzo del 2015 de: http://fjartnmusic.com/personal/6o_semestre_ files/re.pdf 2) Práctica 5 ESTUDIO DEL RÉGIMEN DE FLUJO UNIVERSIDAD DEL CAUCA (19 de Febrero del 2010). Documento en PDF. Recuperado el 1 de Marzo del 2015 de: http://artemisa.unicauca.edu.co/~hdulica/5_r eynolds.pdf

Referencias Bibliográficas: 3)Número de Reynolds (25 de Junio del 2014). UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA, PERÚ. (On Line). Recuperado el 1 de Marzo del 2015 de: http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/reynold.ht m 4) Número y experimento de Reynolds (9 de Diciembre de 2009). Escuela de Ingeniería de Antioquía, Colombia. (On line). Recuperado el 2 de Marzo del 2015 de: http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses /conceptosbasicosmfluidos/reynolds/numero. html

Preguntas de Repaso: 1) Año en que Reynolds propuso su experimento del tipo de flujo en los fluidos: R = 1874 2) Qué es lo que explica o describe el Número de Reynolds? R = Describe el régimen con que fluye un fluido. 3) Parámetros que caracterizan un flujo laminar: R = las propiedades del líquido y las dimensiones del flujo. 4) En un Fluido, conforme aumenta el flujo másico aumenta también las fuerzas de: R = Momentum o inercia.

Preguntas de Repaso: 5) Las fuerzas del momentum o Torque son función de 3 propiedades que son: R = La densidad, del diámetro de la tubería y de la velocidad media. 6) La fricción o fuerza viscosa depende de: R = La viscosidad del líquido. 7) Explicar lo que es un régimen laminar: R = El movimiento de las partículas líquidas se realiza en forma ordenada sin entrecortarse las líneas de corriente.

Preguntas de Repaso: 8) Por qué en un flujo turbulento, la distribución de la velocidad a través de la sección del conducto es de forma logarítmica? R = Por que las líneas de velocidad no siguen un patrón y dependen de la fuerza y ángulo que lleven, por lo que describen un comportamiento logarítmico.