8/20/2019 Informe Flujo Transitorio y Numero de Reynolds

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INFORME FLUJO TRANSITORIO Y NUMERO DE REYNOLDS

AUTOR: EDWIN PÁEZ RINCÓN

CURSO: HIDRÁULICA DE TUBERÍASUNIVERSIDAD: UNIAGRARIA

MARCO TEORICO

EL NÚMERO DE REYNOLDS

Reynolds descub!" #ue l$ e%!s&enc!$

de uno u o&o &!'o de (lu)o de'endedel *$lo #ue &o+$ un$ $,u'$c!"n$d!+ens!on$l de *$!$bles ele*$n&esdel (lu)o- '$.+e&o $l #ue sedeno+!n$ en su /ono co+o n0+eode Reynolds1 Se de(!ne el n0+eo deReynolds- des!,n$do co+o Re- co+o2

ℜ=V . D

v

32 L$ *eloc!d$d +ed!$ del (lu)o 4caudal /área transversal del conducto 5-

 D 2 El d!.+e&o

ν 2 L$ *!scos!d$d c!ne+.&!c$ del

(lu!do1

ℜ=

 D . v . ρ

 μ

Re 6 Nu+eo de Reynolds

D 6 d!.+e&o !n&eno del conduc&o

* 6 *eloc!d$d +ed!$ del (lu!do

7 6 dens!d$d del (lu!do

8 6 *!scos!d$d del (lu!do

• El n0+eo de Reynolds es l$el$c!"n en&e l$s (ue9$s!nec!$les y l$s (ue9$s*!scos$s de l$ co!en&e (lu!d$1Es&$ el$c!"n es l$ #uede&e+!n$ l$ !nes&$b!l!d$d del(lu)o #ue conduce $ un:,!+en &ubulen&o1

• En &odos los (lu)os e%!s&e un*$lo de es&e '$.+e&o '$$ elcu$l se 'oduce l$ &$ns!c!"nde (lu)o l$+!n$ $ (lu)o&ubulen&o- /$b!&u$l+en&edeno+!n$do n0+eo deReynolds c;&!co1Gene$l+en&e '$$ (lu)o en&ubos se es&$blecen loss!,u!en&es *$loes c;&!cos deln0+eo de Reynolds2

S! ℜ<2000 - el (lu)o es

l$+!n$1

En&e 2000<ℜ<4000 - e%!s&e

un$ 9on$ de &$ns!c!"n de (lu)ol$+!n$ $ &ubulen&o1

S! ℜ>4000   el (lu)o es

&ubulen&o1

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El e%'e!+en&o de Reynoldscons!s&e en de&e+!n$ los($c&oes #ue $(ec&$n el+o*!+!en&o de un (lu!do y en#u: (o+$ lo $(ec&$n1 El

+o*!+!en&o de un (lu!do 'uedese s!nuoso 4&ubulen&o5 od!ec&o 4l$+!n$5 de'end!endode2 L$ *!scos!d$d- L$ *eloc!d$dy L$ lon,!&ud c$$c&e;s&!c$1

TIPOS DE FLUJOS:

FLUJO LAMINAR: L$ ecu$c!"n #ue,ob!en$ el (lu)o l$+!n$ es l$ dePo!seu!lle2

  h f =32 μLV 

 ρgD2

D"nde28 6 *!scos!d$d d!n.+!c$ del (lu!doL 6 d!s&$nc!$ en&e '!e9"+e&os* 6 *eloc!d$d +ed!$ del (lu!do7 6 dens!d$d del (lu!do, 6 $cele$c!"n de l$ ,$*ed$dD 6 d!.+e&o !n&eno del conduc&o

• Es&$ el$c!"n +ues&$ #ue el,$d!en&e /!d.ul!co 4/(<L5 esd!ec&$+en&e 'o'oc!on$l $ l$*eloc!d$d +ed!$ del (lu)o

4/(<L = *51• Es&e (lu)o suele ocu! cu$ndo

el n0+eo de Reynolds es+eno #ue >???- de(!n!endo eln0+eo de Reynolds 4Re52

a. ZONA-TRANSICIÓN:  Es&$9on$ se es&$blece 'o lo

,ene$l cu$ndo el n0+eo deReynolds es&. en&e >??? y@???

b. FLUJO TURBULENTO:  L$ecu$c!"n #ue ,ob!en$ es&e(lu)o es l$ de D$cy We!sb$c/2

h f = λL v

2

 D2 g

D"nde2 es el coe(!c!en&e de (!cc!"nde D$cy1

• Es&$ el$c!"n +ues&$ #ue el

,$d!en&e /!d.ul!co /(<L esd!ec&$+en&e 'o'oc!on$l $lcu$d$do de l$ *eloc!d$d+ed!$ del (lu)o 4/(<L = *>51

• L$ el$c!"n en&e y Re se'uede de(!n! co+o2

λ = 6!R"P$$(lu)ol$+!n$ 

λ=#.$%6&'R"(-#.)*+  4Ec deBl$s!us5

P$$(lu)o&ubulen&o

• El (lu)o &ubulen&o ocuecu$ndo el n0+eo de Reynoldses +$yo #ue @???1

%. DIFERENCIAS ENTREFLUJO LAMINAR YTURBULENTO

METODOLO,IA DE LA PRCTICA

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Ma"/0a1"2 3 E4507

•  A'$$&o de Reynolds• Tubos '!e9o+:&!cos• 3.l*ul$ '$$ e,ul$ el c$ud$l•

Colo$n&e 4$9ul5

P/78"900";7

• ed! el d!.+e&o !n&eno del&ubo de *!d!o1

• Es&$blece un c$ud$l lo +.sb$)o 'os!ble1

•  Ab! l$ *.l*ul$ #ue 'e+!&e el'$so del colo$n&e $ &$*:s del&ubo de obse*$c!"n1

• ed! l$ &e+'e$&u$1•  A(o$ el c$ud$l1• Ince+en&$ len&$+en&e el

c$ud$l- y un$ *e9 es&$b!l!9$doel (lu)o $(o$ el nue*o c$ud$l1bse*$ el c$+b!o de:,!+en del (lu)o1

• Ince+en&$ nue*$+en&e elc$ud$l- $(o$lo y $no&$ co+o

se *$ +od!(!c$ndo l$ l;ne$coloe$d$1 Re'e&! '$$ *$!os

c$ud$les y es&$dos del:,!+en de (lu)o1

•  Ano&$ los esul&$dos1• De&e+!n$ l$ *eloc!d$d y l$

*!scos!d$d del (lu!do- y

encuen&e el n0+eo deReynolds '$$ c$d$ c$ud$l$(o$do1

 

 An$l!ce los esul&$osob&en!dos1

C<185172

• Te+'e$&u$ A,u$2 >c• 3!scos!d$d c!ne+.&!c$ $ >c 6

v=0,873 x 10−6 m

2

s

• D!.+e&os2 F2 F->++- >2 F-++- 2 >>-++

• R$d!o2 F2 ?-??JF+- >2?-??J+- 2 ?-?FF+

 A1=π ×0,00912

m=2,6 x10−4

 A2=π ×0,00932 m=2,7 x10−4

 A3=π ×0,01132

m=4 x 10−4

'+

A')+

>'LPM+

> '$!2+ V '!2+ R" I;2.?025a1

I;2.R"a1

R"@.

?-?F> >-%F?K@ > -%F?K F->M%F?KF >@ L$+ T$ns C$+?-?F >-M%F?K@ > -%F?K F->>%F?KF >JJ L$+ T$ns C$+?-?F> >-%F?K@ -%F?K ->%F?KF MF L$+ Tub C$+?-?F >-M%F?K@ -%F?K -?%F?KF > Tub Tub 1?-?>> @%F?K@ -%F?K >-?%F?KF L$+ Tub C$+?-?>> @%F?K@ - F-?%F?K@ >-M%F?KF JJ Tub Tub 1?-?F >-M%F?K@ - F-?%F?K@ @%F?KF >> Tub Tub 1?-?F> >-%F?K@ - F-?%F?K@ @-F%F?KF > Tub Tub 1

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Q=VA→V =Q

 A

•  V =

3,3×10−5

m3/s

2,6×10−4

m2

V =1,27 x 10−1m /seg

•  V =

3,3×10−5m

3/s

2,7×10−4m

2

V =1,22 x10−1m /seg

•  V =

8,33×10−5

m3/s

2,6×10−4

m2

V =3,2 x10−1 m/seg

•  V =

8,33×10−5m

3/s

2,7×10−4m

2

V =3,08 x10−1m /seg

•  V =

8.33×10−5

m3/s

4×10−4

m2

V =2,08 x10−1

m /seg

•  V =

1,08×10−4m

3/s

4×10−4m

2

V =2,7 x 10−1

m/ seg

•  V =1,08×10

−4

m3

/s

2,7×10−4m

2

V =4 x10−1

m /seg

•  V =

1,08×10−4

m3/s

2,6×10−4

m2

V =4,15 x 10−1

m/ seg

• C$lcule+os el n0+eo deReynolds 4Re5

ℜ=V . D

v  =

1,27  x10−1

m /s x 0.0182m

0,873 x 10−6

m2/ s

ℜ=2648

ℜ=1,22 x10

−1m /s x 0.0186m

0,873 x 10−6

m2/ s

ℜ=2599

ℜ=3,2 x10

−1m /s x 0.0182m

0,873  x 10−6

m2/s

ℜ=6671

ℜ=3,08  x10

−1m /s x 0.0186m

0,873 x 10−6

m2/ s

ℜ=6562

ℜ=2,08 x10

−1m /s x 0.0226m

0,873 x 10−6

m2/ s

ℜ=5385

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ℜ=2,7 x 10

−1m /s x 0,0226m

0,873 x10−6

m2/s

ℜ=6989

ℜ=4 x10

−1m /s x 0,0186m

0,873 x10−6

m2/s

ℜ=8522

ℜ=4,15 x 10

−1m/ s x0,0182m

0,873 x 10−6m

2/s

ℜ=8652

CONCLUCIONES

• El (lu)o l$+!n$ se obse*$ enb$)$s *eloc!d$des del (lu!do-+!en&$s #ue el (lu)o &ubulen&ose obse*$ en $l&$s*eloc!d$des del (lu!do1

• L$ &ubulenc!$ se o!,!n$ co+oun$ !nes&$b!l!d$d de (lu)osl$+!n$es1

• Los esul&$dos ob&en!dos

co!nc!den $ l$ 'e(ecc!"n conl$s obse*$c!ones e$l!9$d$sdu$n&e l$ '.c&!c$- donde un$del,$d$ l;ne$ de *!ole&$ en el&ubo deno&$b$ un (lu)o l$+!n$-+!en&$s #ue los *"&!ces de*!ole&$ !nd!c$b$n un :,!+en&ubulen&o1

• Co+o e$ de es'e$se- $l$u+en&$ l$ *eloc!d$d de (lu)o

se '$s$ de un :,!+en l$+!n$ $ uno &ubulen&o- y co+o

consecuenc!$ $u+en&$ eln0+eo de Reynolds y seobse*$ l$ (o+$c!"n de*"&!ces1

BIBLIO,RAFIA

• /&&'2<<OOO1c!*!l1(b$1u&n1edu1$<$&e!$s</!d$ul!c$<$c/!*os<&$bl$s,$(!cos1'd( 

• /&&'2<<OOO1$c$de+!$1edu<MF>JJ?J<3!scos!d$dd!nQCQAF+!c$del$,u$lQCQAD#u!d$$*$!$s&e+'e$&u$s

• /&&'2<<&$O!1l$+ol!n$1edu1'e<ds$<Reynold1/&+

• /&&'2<<OOO1sc1e/u1es<sbOeb<(!s!c$<(lu!dos<d!n$+!c$<eynolds<eynolds1/&+

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