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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