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UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN CRISTOacuteBAL DE HUAMANGA
FACULTAD DE INGENIERIacuteA DE MINAS GEOLOGIacuteA Y CIVIL
ESCUELA DE FORMACIOacuteN PROFESIONAL DE INGENIERIacuteA CIVIL
LABORATORIO Ndeg 07
ldquoNUMERO DE REYNOLDSrdquo
ASIGNATURA IC-337 LABORATORIO DE MECAacuteNICA DE FLUIDOS I PROFESOR Ing BENDEZUacute PRADO Jaime Leonardo
ALUMNOS PUJAICO HUAYHUA Riv K
LOacutePEZ PORRAS Vladimir A
VILCAPOMA MENDOZA Deyvin
LIMA MEDINA Arman
ARONI LLANTOY Milton
QUISPE LANTOY Carlos L
GRUPO Mieacutercoles 9-10 am
CICLO ACADEacuteMICO 2011-I
FECHA DE ENTREGA 23 DE NOVIEMBRE 2011
AYACUCHO-PERUacute2011
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 2
EXPERIMENTO Ndeg 07 NUacuteMERO DE REYNOLDS
I OBJETIVOS
Determinar el nuacutemero de Reynolds
Determinar el reacutegimen de flujo
Diferenciar ocularmente los diferentes regiacutemenes de flujo
II INTRODUCCIOacuteN
Cuando un liacutequido fluye en un tubo y su velocidad es baja fluye en liacuteneas Paralelas
a lo largo del eje del tubo a este reacutegimen se le conoce como ldquoflujo laminarrdquoConforme aumenta la velocidad y se alcanza la llamada ldquovelocidad criticardquo el flujo
se dispersa hasta que adquiere un movimiento de torbellino en el que se formancorrientes cruzadas y remolinos a este reacutegimen se le conoce como ldquoflujo
turbulentordquo (ver la Figura 21) El paso de reacutegimen laminar a turbulento no esinmediato sino que existe un comportamiento intermedio indefinido que seconoce como ldquoreacutegimen de transicioacutenrdquo
Si se inyecta una corriente muy fina de alguacuten liacutequido colorido en una tuberiacutea t ransparente que contiene otro fluido incoloro se pueden observar los diversos comportamientos del liacutequido conforme variacutea la velocidad (veacutease la Figura 22)Cuando el fluido se encuentra dentro del reacutegimen laminar (velocidades bajas) el colorante aparece como una liacutenea perfectamente definida (Figura 21) cuando seencuentra dentro de la zona de transicioacuten (velocidades medias) el colorante se vadispersando a lo largo de la tuberiacutea (Figura 22) y cuando se encuentra en elreacutegimen turbulento (velocidades altas) el colorante se difunde a traveacutes de toda lacorriente (Figura 23)
Las curvas tiacutepicas de la distribucioacuten de velocidades a traveacutes de tuberiacuteas semuestran en la Figura 23
Para el flujo laminar la curva de velocidad en relacioacuten con la distancia de lasparedes es una paraacutebola y la velocidad promedio es exactamente la mitad de lavelocidad maacutexima Para el flujo turbulento la curva de distribucioacuten de velocidadeses maacutes plana (tipo pistoacuten) y el mayor cambio de velocidades ocurre
Figura 22 Comportamiento del liacutequido a diferentes velocidades
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 3
Figura 23 Distribuciones tiacutepicas de velocidad
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 4
III MARCO TEOacuteRICO
Nuacutemero de Reynolds
El nuacutemero de Reynolds (Re ) es un nuacutemero adimensional utilizado en mecaacutenica defluidos disentildeo de reactores y fenoacutemenos de transporte para caracterizar elmovimiento de un fluido Este nuacutemero recibe su nombre en honor de OsborneReynolds (1842-1912) quien lo describioacute en 1883
Definicioacuten y uso de Re
El nuacutemero de Reynolds relaciona la densidad viscosidad velocidad y dimensioacutentiacutepica de un flujo en una expresioacuten adimensional que interviene en numerososproblemas de dinaacutemica de fluidos Dicho nuacutemero o combinacioacuten adimensionalaparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujo pueda
considerarse laminar (nuacutemero de Reynolds pequentildeo) o turbulento (nuacutemero deReynolds grande) Desde un punto de vista matemaacutetico el nuacutemero de Reynolds deun problema o situacioacuten concreta se define por medio de la siguiente foacutermula
o equivalentemente por
Doacutende ρ densidad del fluido v s velocidad caracteriacutestica del fluido D diaacutemetro de la tuberiacutea a traveacutes de la cual circula el fluido o
longitud caracteriacutestica del sistema μ viscosidad dinaacutemica del fluido ν viscosidad cinemaacutetica del fluido
Como todo nuacutemero adimensional es un cociente una comparacioacuten En este caso esla relacioacuten entre los teacuterminos convectivos y los teacuterminos viscosos de las ecuacionesde Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidosPor ejemplo un flujo con un nuacutemero de Reynolds alrededor de 100000 (tiacutepico enel movimiento de una aeronave pequentildea salvo en zonas proacuteximas a la capa liacutemite)expresa que las fuerzas viscosas son 100000 veces menores que las fuerzasconvectivas y por lo tanto aquellas pueden ser ignoradas Un ejemplo del casocontrario seriacutea un cojinete axial lubricado con un fluido y sometido a una ciertacarga En este caso el nuacutemero de Reynolds es mucho menor que 1 indicando queahora las fuerzas dominantes son las viscosas y por lo tanto las convectivas puedendespreciarse Otro ejemplo En el anaacutelisis del movimiento de fluidos en el interiorde conductos proporciona una indicacioacuten de la peacuterdida de carga causada por
efectos viscosos
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 5
Re y el caraacutecter del flujoAdemaacutes el nuacutemero de Reynolds permite predecir el caraacutecter turbulento o laminaren ciertos casos
En conductos o tuberiacuteas (en otros sistemas variacutea el Reynolds liacutemite)
Si el nuacutemero de Reynolds es menor de 2000 el flujo seraacute laminar y si esmayor de 4000 el flujo seraacute turbulento El mecanismo y muchas de lasrazones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todaviacutea hoy objetode especulacioacutenSeguacuten otros autores
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales existentesPor eso a este flujo se le llama flujo laminar El colorante introducidoen el flujo se mueve siguiendo una delgada liacutenea paralela a lasparedes del tubo
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el tiempomantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen se denomina detransicioacuten
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo el
flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado porun movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
Flujo sobre la capa liacutemite
Para problemas en la ingenieriacutea aeronaacuteutica el flujo sobre la capa liacutemite esimportante Se ha demostrado que entre un nuacutemero de Reynolds de 500000 a10000000 se encuentra la etapa de transicioacuten laminar-turbulento en el flujo de lacapa liacutemite doacutende se denomina
Nuacutemero de Reynolds local Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde la distancia del borde de ataque
Numero de Reynolds global Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde a la cuerda del perfil u otra distancia que represente laaeronave (longitud del fuselaje envergadura)
Para efectos praacutecticos se considera el flujo seraacute laminar
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 6
IV EQUIPOS
Tanque de Reynolds
Probeta graduada
Cronometro
Termoacutemetro
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 7
V PROCEDIMIENTO
Se vierte agua en el recipiente superior hasta que el agua ingrese por latuberiacutea transparente a tubo lleno
Se inyecta tinte en la boca de ingreso del tubo transparente y se visualiza elflujo de agua en el conducto
Se mide el volumen de descarga de agua por el conducto transparente y secontrola el tiempo de descarga
VI CAacuteLCULOS
Diaacutemetro de tubo
mcm Dtubo 0202
24101415923))(( m x R pi Area
tubo
Aacuterea de la boca de la probeta
2200312702731
)35)(95(
mcm Area
cmcm Area
viscosidad dinaacutemica (laboratorio anterior)
6--3
12195x1010086
123x10
)(
)cinematicad(viscocida=
densidad
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 8
PRIMER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2) Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0118 0003127 0000368986 1068 345493E-05
2 01 0003127 00003127 889 351744E-053 0087 0003127 0000272049 737 36913E-054 0074 0003127 0000231398 617 375037E-05
promedio 360351E-05
153091881)12195x10)(101415923(
)020)( 05603513(Re
12195x10
101415923
020
05603513
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm E
Ax
QxD
m x A
m D
segm E Q
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales
existentes Por eso a este flujo se le llama flujo laminar Elcolorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgadaliacutenea paralela a las paredes del tubo
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 9
SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
httpfisica2ficunasamzonalibreorgCAPITULO20III20(ESTATICA2
0DE20FLUIDOS)20(Reparado)pdf
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 2
EXPERIMENTO Ndeg 07 NUacuteMERO DE REYNOLDS
I OBJETIVOS
Determinar el nuacutemero de Reynolds
Determinar el reacutegimen de flujo
Diferenciar ocularmente los diferentes regiacutemenes de flujo
II INTRODUCCIOacuteN
Cuando un liacutequido fluye en un tubo y su velocidad es baja fluye en liacuteneas Paralelas
a lo largo del eje del tubo a este reacutegimen se le conoce como ldquoflujo laminarrdquoConforme aumenta la velocidad y se alcanza la llamada ldquovelocidad criticardquo el flujo
se dispersa hasta que adquiere un movimiento de torbellino en el que se formancorrientes cruzadas y remolinos a este reacutegimen se le conoce como ldquoflujo
turbulentordquo (ver la Figura 21) El paso de reacutegimen laminar a turbulento no esinmediato sino que existe un comportamiento intermedio indefinido que seconoce como ldquoreacutegimen de transicioacutenrdquo
Si se inyecta una corriente muy fina de alguacuten liacutequido colorido en una tuberiacutea t ransparente que contiene otro fluido incoloro se pueden observar los diversos comportamientos del liacutequido conforme variacutea la velocidad (veacutease la Figura 22)Cuando el fluido se encuentra dentro del reacutegimen laminar (velocidades bajas) el colorante aparece como una liacutenea perfectamente definida (Figura 21) cuando seencuentra dentro de la zona de transicioacuten (velocidades medias) el colorante se vadispersando a lo largo de la tuberiacutea (Figura 22) y cuando se encuentra en elreacutegimen turbulento (velocidades altas) el colorante se difunde a traveacutes de toda lacorriente (Figura 23)
Las curvas tiacutepicas de la distribucioacuten de velocidades a traveacutes de tuberiacuteas semuestran en la Figura 23
Para el flujo laminar la curva de velocidad en relacioacuten con la distancia de lasparedes es una paraacutebola y la velocidad promedio es exactamente la mitad de lavelocidad maacutexima Para el flujo turbulento la curva de distribucioacuten de velocidadeses maacutes plana (tipo pistoacuten) y el mayor cambio de velocidades ocurre
Figura 22 Comportamiento del liacutequido a diferentes velocidades
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INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 3
Figura 23 Distribuciones tiacutepicas de velocidad
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 4
III MARCO TEOacuteRICO
Nuacutemero de Reynolds
El nuacutemero de Reynolds (Re ) es un nuacutemero adimensional utilizado en mecaacutenica defluidos disentildeo de reactores y fenoacutemenos de transporte para caracterizar elmovimiento de un fluido Este nuacutemero recibe su nombre en honor de OsborneReynolds (1842-1912) quien lo describioacute en 1883
Definicioacuten y uso de Re
El nuacutemero de Reynolds relaciona la densidad viscosidad velocidad y dimensioacutentiacutepica de un flujo en una expresioacuten adimensional que interviene en numerososproblemas de dinaacutemica de fluidos Dicho nuacutemero o combinacioacuten adimensionalaparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujo pueda
considerarse laminar (nuacutemero de Reynolds pequentildeo) o turbulento (nuacutemero deReynolds grande) Desde un punto de vista matemaacutetico el nuacutemero de Reynolds deun problema o situacioacuten concreta se define por medio de la siguiente foacutermula
o equivalentemente por
Doacutende ρ densidad del fluido v s velocidad caracteriacutestica del fluido D diaacutemetro de la tuberiacutea a traveacutes de la cual circula el fluido o
longitud caracteriacutestica del sistema μ viscosidad dinaacutemica del fluido ν viscosidad cinemaacutetica del fluido
Como todo nuacutemero adimensional es un cociente una comparacioacuten En este caso esla relacioacuten entre los teacuterminos convectivos y los teacuterminos viscosos de las ecuacionesde Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidosPor ejemplo un flujo con un nuacutemero de Reynolds alrededor de 100000 (tiacutepico enel movimiento de una aeronave pequentildea salvo en zonas proacuteximas a la capa liacutemite)expresa que las fuerzas viscosas son 100000 veces menores que las fuerzasconvectivas y por lo tanto aquellas pueden ser ignoradas Un ejemplo del casocontrario seriacutea un cojinete axial lubricado con un fluido y sometido a una ciertacarga En este caso el nuacutemero de Reynolds es mucho menor que 1 indicando queahora las fuerzas dominantes son las viscosas y por lo tanto las convectivas puedendespreciarse Otro ejemplo En el anaacutelisis del movimiento de fluidos en el interiorde conductos proporciona una indicacioacuten de la peacuterdida de carga causada por
efectos viscosos
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 5
Re y el caraacutecter del flujoAdemaacutes el nuacutemero de Reynolds permite predecir el caraacutecter turbulento o laminaren ciertos casos
En conductos o tuberiacuteas (en otros sistemas variacutea el Reynolds liacutemite)
Si el nuacutemero de Reynolds es menor de 2000 el flujo seraacute laminar y si esmayor de 4000 el flujo seraacute turbulento El mecanismo y muchas de lasrazones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todaviacutea hoy objetode especulacioacutenSeguacuten otros autores
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales existentesPor eso a este flujo se le llama flujo laminar El colorante introducidoen el flujo se mueve siguiendo una delgada liacutenea paralela a lasparedes del tubo
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el tiempomantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen se denomina detransicioacuten
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo el
flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado porun movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
Flujo sobre la capa liacutemite
Para problemas en la ingenieriacutea aeronaacuteutica el flujo sobre la capa liacutemite esimportante Se ha demostrado que entre un nuacutemero de Reynolds de 500000 a10000000 se encuentra la etapa de transicioacuten laminar-turbulento en el flujo de lacapa liacutemite doacutende se denomina
Nuacutemero de Reynolds local Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde la distancia del borde de ataque
Numero de Reynolds global Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde a la cuerda del perfil u otra distancia que represente laaeronave (longitud del fuselaje envergadura)
Para efectos praacutecticos se considera el flujo seraacute laminar
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 6
IV EQUIPOS
Tanque de Reynolds
Probeta graduada
Cronometro
Termoacutemetro
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 7
V PROCEDIMIENTO
Se vierte agua en el recipiente superior hasta que el agua ingrese por latuberiacutea transparente a tubo lleno
Se inyecta tinte en la boca de ingreso del tubo transparente y se visualiza elflujo de agua en el conducto
Se mide el volumen de descarga de agua por el conducto transparente y secontrola el tiempo de descarga
VI CAacuteLCULOS
Diaacutemetro de tubo
mcm Dtubo 0202
24101415923))(( m x R pi Area
tubo
Aacuterea de la boca de la probeta
2200312702731
)35)(95(
mcm Area
cmcm Area
viscosidad dinaacutemica (laboratorio anterior)
6--3
12195x1010086
123x10
)(
)cinematicad(viscocida=
densidad
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 8
PRIMER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2) Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0118 0003127 0000368986 1068 345493E-05
2 01 0003127 00003127 889 351744E-053 0087 0003127 0000272049 737 36913E-054 0074 0003127 0000231398 617 375037E-05
promedio 360351E-05
153091881)12195x10)(101415923(
)020)( 05603513(Re
12195x10
101415923
020
05603513
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm E
Ax
QxD
m x A
m D
segm E Q
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales
existentes Por eso a este flujo se le llama flujo laminar Elcolorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgadaliacutenea paralela a las paredes del tubo
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 9
SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
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VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
httpfisica2ficunasamzonalibreorgCAPITULO20III20(ESTATICA2
0DE20FLUIDOS)20(Reparado)pdf
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Figura 23 Distribuciones tiacutepicas de velocidad
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INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 4
III MARCO TEOacuteRICO
Nuacutemero de Reynolds
El nuacutemero de Reynolds (Re ) es un nuacutemero adimensional utilizado en mecaacutenica defluidos disentildeo de reactores y fenoacutemenos de transporte para caracterizar elmovimiento de un fluido Este nuacutemero recibe su nombre en honor de OsborneReynolds (1842-1912) quien lo describioacute en 1883
Definicioacuten y uso de Re
El nuacutemero de Reynolds relaciona la densidad viscosidad velocidad y dimensioacutentiacutepica de un flujo en una expresioacuten adimensional que interviene en numerososproblemas de dinaacutemica de fluidos Dicho nuacutemero o combinacioacuten adimensionalaparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujo pueda
considerarse laminar (nuacutemero de Reynolds pequentildeo) o turbulento (nuacutemero deReynolds grande) Desde un punto de vista matemaacutetico el nuacutemero de Reynolds deun problema o situacioacuten concreta se define por medio de la siguiente foacutermula
o equivalentemente por
Doacutende ρ densidad del fluido v s velocidad caracteriacutestica del fluido D diaacutemetro de la tuberiacutea a traveacutes de la cual circula el fluido o
longitud caracteriacutestica del sistema μ viscosidad dinaacutemica del fluido ν viscosidad cinemaacutetica del fluido
Como todo nuacutemero adimensional es un cociente una comparacioacuten En este caso esla relacioacuten entre los teacuterminos convectivos y los teacuterminos viscosos de las ecuacionesde Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidosPor ejemplo un flujo con un nuacutemero de Reynolds alrededor de 100000 (tiacutepico enel movimiento de una aeronave pequentildea salvo en zonas proacuteximas a la capa liacutemite)expresa que las fuerzas viscosas son 100000 veces menores que las fuerzasconvectivas y por lo tanto aquellas pueden ser ignoradas Un ejemplo del casocontrario seriacutea un cojinete axial lubricado con un fluido y sometido a una ciertacarga En este caso el nuacutemero de Reynolds es mucho menor que 1 indicando queahora las fuerzas dominantes son las viscosas y por lo tanto las convectivas puedendespreciarse Otro ejemplo En el anaacutelisis del movimiento de fluidos en el interiorde conductos proporciona una indicacioacuten de la peacuterdida de carga causada por
efectos viscosos
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Re y el caraacutecter del flujoAdemaacutes el nuacutemero de Reynolds permite predecir el caraacutecter turbulento o laminaren ciertos casos
En conductos o tuberiacuteas (en otros sistemas variacutea el Reynolds liacutemite)
Si el nuacutemero de Reynolds es menor de 2000 el flujo seraacute laminar y si esmayor de 4000 el flujo seraacute turbulento El mecanismo y muchas de lasrazones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todaviacutea hoy objetode especulacioacutenSeguacuten otros autores
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales existentesPor eso a este flujo se le llama flujo laminar El colorante introducidoen el flujo se mueve siguiendo una delgada liacutenea paralela a lasparedes del tubo
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el tiempomantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen se denomina detransicioacuten
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo el
flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado porun movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
Flujo sobre la capa liacutemite
Para problemas en la ingenieriacutea aeronaacuteutica el flujo sobre la capa liacutemite esimportante Se ha demostrado que entre un nuacutemero de Reynolds de 500000 a10000000 se encuentra la etapa de transicioacuten laminar-turbulento en el flujo de lacapa liacutemite doacutende se denomina
Nuacutemero de Reynolds local Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde la distancia del borde de ataque
Numero de Reynolds global Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde a la cuerda del perfil u otra distancia que represente laaeronave (longitud del fuselaje envergadura)
Para efectos praacutecticos se considera el flujo seraacute laminar
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IV EQUIPOS
Tanque de Reynolds
Probeta graduada
Cronometro
Termoacutemetro
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V PROCEDIMIENTO
Se vierte agua en el recipiente superior hasta que el agua ingrese por latuberiacutea transparente a tubo lleno
Se inyecta tinte en la boca de ingreso del tubo transparente y se visualiza elflujo de agua en el conducto
Se mide el volumen de descarga de agua por el conducto transparente y secontrola el tiempo de descarga
VI CAacuteLCULOS
Diaacutemetro de tubo
mcm Dtubo 0202
24101415923))(( m x R pi Area
tubo
Aacuterea de la boca de la probeta
2200312702731
)35)(95(
mcm Area
cmcm Area
viscosidad dinaacutemica (laboratorio anterior)
6--3
12195x1010086
123x10
)(
)cinematicad(viscocida=
densidad
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PRIMER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2) Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0118 0003127 0000368986 1068 345493E-05
2 01 0003127 00003127 889 351744E-053 0087 0003127 0000272049 737 36913E-054 0074 0003127 0000231398 617 375037E-05
promedio 360351E-05
153091881)12195x10)(101415923(
)020)( 05603513(Re
12195x10
101415923
020
05603513
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm E
Ax
QxD
m x A
m D
segm E Q
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales
existentes Por eso a este flujo se le llama flujo laminar Elcolorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgadaliacutenea paralela a las paredes del tubo
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SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
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TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
httpfisica2ficunasamzonalibreorgCAPITULO20III20(ESTATICA2
0DE20FLUIDOS)20(Reparado)pdf
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 4
III MARCO TEOacuteRICO
Nuacutemero de Reynolds
El nuacutemero de Reynolds (Re ) es un nuacutemero adimensional utilizado en mecaacutenica defluidos disentildeo de reactores y fenoacutemenos de transporte para caracterizar elmovimiento de un fluido Este nuacutemero recibe su nombre en honor de OsborneReynolds (1842-1912) quien lo describioacute en 1883
Definicioacuten y uso de Re
El nuacutemero de Reynolds relaciona la densidad viscosidad velocidad y dimensioacutentiacutepica de un flujo en una expresioacuten adimensional que interviene en numerososproblemas de dinaacutemica de fluidos Dicho nuacutemero o combinacioacuten adimensionalaparece en muchos casos relacionado con el hecho de que el flujo pueda
considerarse laminar (nuacutemero de Reynolds pequentildeo) o turbulento (nuacutemero deReynolds grande) Desde un punto de vista matemaacutetico el nuacutemero de Reynolds deun problema o situacioacuten concreta se define por medio de la siguiente foacutermula
o equivalentemente por
Doacutende ρ densidad del fluido v s velocidad caracteriacutestica del fluido D diaacutemetro de la tuberiacutea a traveacutes de la cual circula el fluido o
longitud caracteriacutestica del sistema μ viscosidad dinaacutemica del fluido ν viscosidad cinemaacutetica del fluido
Como todo nuacutemero adimensional es un cociente una comparacioacuten En este caso esla relacioacuten entre los teacuterminos convectivos y los teacuterminos viscosos de las ecuacionesde Navier-Stokes que gobiernan el movimiento de los fluidosPor ejemplo un flujo con un nuacutemero de Reynolds alrededor de 100000 (tiacutepico enel movimiento de una aeronave pequentildea salvo en zonas proacuteximas a la capa liacutemite)expresa que las fuerzas viscosas son 100000 veces menores que las fuerzasconvectivas y por lo tanto aquellas pueden ser ignoradas Un ejemplo del casocontrario seriacutea un cojinete axial lubricado con un fluido y sometido a una ciertacarga En este caso el nuacutemero de Reynolds es mucho menor que 1 indicando queahora las fuerzas dominantes son las viscosas y por lo tanto las convectivas puedendespreciarse Otro ejemplo En el anaacutelisis del movimiento de fluidos en el interiorde conductos proporciona una indicacioacuten de la peacuterdida de carga causada por
efectos viscosos
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INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 5
Re y el caraacutecter del flujoAdemaacutes el nuacutemero de Reynolds permite predecir el caraacutecter turbulento o laminaren ciertos casos
En conductos o tuberiacuteas (en otros sistemas variacutea el Reynolds liacutemite)
Si el nuacutemero de Reynolds es menor de 2000 el flujo seraacute laminar y si esmayor de 4000 el flujo seraacute turbulento El mecanismo y muchas de lasrazones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todaviacutea hoy objetode especulacioacutenSeguacuten otros autores
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales existentesPor eso a este flujo se le llama flujo laminar El colorante introducidoen el flujo se mueve siguiendo una delgada liacutenea paralela a lasparedes del tubo
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el tiempomantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen se denomina detransicioacuten
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo el
flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado porun movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
Flujo sobre la capa liacutemite
Para problemas en la ingenieriacutea aeronaacuteutica el flujo sobre la capa liacutemite esimportante Se ha demostrado que entre un nuacutemero de Reynolds de 500000 a10000000 se encuentra la etapa de transicioacuten laminar-turbulento en el flujo de lacapa liacutemite doacutende se denomina
Nuacutemero de Reynolds local Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde la distancia del borde de ataque
Numero de Reynolds global Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde a la cuerda del perfil u otra distancia que represente laaeronave (longitud del fuselaje envergadura)
Para efectos praacutecticos se considera el flujo seraacute laminar
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INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 6
IV EQUIPOS
Tanque de Reynolds
Probeta graduada
Cronometro
Termoacutemetro
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INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 7
V PROCEDIMIENTO
Se vierte agua en el recipiente superior hasta que el agua ingrese por latuberiacutea transparente a tubo lleno
Se inyecta tinte en la boca de ingreso del tubo transparente y se visualiza elflujo de agua en el conducto
Se mide el volumen de descarga de agua por el conducto transparente y secontrola el tiempo de descarga
VI CAacuteLCULOS
Diaacutemetro de tubo
mcm Dtubo 0202
24101415923))(( m x R pi Area
tubo
Aacuterea de la boca de la probeta
2200312702731
)35)(95(
mcm Area
cmcm Area
viscosidad dinaacutemica (laboratorio anterior)
6--3
12195x1010086
123x10
)(
)cinematicad(viscocida=
densidad
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 8
PRIMER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2) Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0118 0003127 0000368986 1068 345493E-05
2 01 0003127 00003127 889 351744E-053 0087 0003127 0000272049 737 36913E-054 0074 0003127 0000231398 617 375037E-05
promedio 360351E-05
153091881)12195x10)(101415923(
)020)( 05603513(Re
12195x10
101415923
020
05603513
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm E
Ax
QxD
m x A
m D
segm E Q
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales
existentes Por eso a este flujo se le llama flujo laminar Elcolorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgadaliacutenea paralela a las paredes del tubo
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 9
SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
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VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
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Re y el caraacutecter del flujoAdemaacutes el nuacutemero de Reynolds permite predecir el caraacutecter turbulento o laminaren ciertos casos
En conductos o tuberiacuteas (en otros sistemas variacutea el Reynolds liacutemite)
Si el nuacutemero de Reynolds es menor de 2000 el flujo seraacute laminar y si esmayor de 4000 el flujo seraacute turbulento El mecanismo y muchas de lasrazones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todaviacutea hoy objetode especulacioacutenSeguacuten otros autores
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales existentesPor eso a este flujo se le llama flujo laminar El colorante introducidoen el flujo se mueve siguiendo una delgada liacutenea paralela a lasparedes del tubo
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el tiempomantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen se denomina detransicioacuten
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo el
flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado porun movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
Flujo sobre la capa liacutemite
Para problemas en la ingenieriacutea aeronaacuteutica el flujo sobre la capa liacutemite esimportante Se ha demostrado que entre un nuacutemero de Reynolds de 500000 a10000000 se encuentra la etapa de transicioacuten laminar-turbulento en el flujo de lacapa liacutemite doacutende se denomina
Nuacutemero de Reynolds local Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde la distancia del borde de ataque
Numero de Reynolds global Cuando la longitud caracteriacutestica (l)corresponde a la cuerda del perfil u otra distancia que represente laaeronave (longitud del fuselaje envergadura)
Para efectos praacutecticos se considera el flujo seraacute laminar
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IV EQUIPOS
Tanque de Reynolds
Probeta graduada
Cronometro
Termoacutemetro
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 7
V PROCEDIMIENTO
Se vierte agua en el recipiente superior hasta que el agua ingrese por latuberiacutea transparente a tubo lleno
Se inyecta tinte en la boca de ingreso del tubo transparente y se visualiza elflujo de agua en el conducto
Se mide el volumen de descarga de agua por el conducto transparente y secontrola el tiempo de descarga
VI CAacuteLCULOS
Diaacutemetro de tubo
mcm Dtubo 0202
24101415923))(( m x R pi Area
tubo
Aacuterea de la boca de la probeta
2200312702731
)35)(95(
mcm Area
cmcm Area
viscosidad dinaacutemica (laboratorio anterior)
6--3
12195x1010086
123x10
)(
)cinematicad(viscocida=
densidad
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 8
PRIMER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2) Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0118 0003127 0000368986 1068 345493E-05
2 01 0003127 00003127 889 351744E-053 0087 0003127 0000272049 737 36913E-054 0074 0003127 0000231398 617 375037E-05
promedio 360351E-05
153091881)12195x10)(101415923(
)020)( 05603513(Re
12195x10
101415923
020
05603513
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm E
Ax
QxD
m x A
m D
segm E Q
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales
existentes Por eso a este flujo se le llama flujo laminar Elcolorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgadaliacutenea paralela a las paredes del tubo
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 9
SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
httpfisica2ficunasamzonalibreorgCAPITULO20III20(ESTATICA2
0DE20FLUIDOS)20(Reparado)pdf
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 6
IV EQUIPOS
Tanque de Reynolds
Probeta graduada
Cronometro
Termoacutemetro
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 7
V PROCEDIMIENTO
Se vierte agua en el recipiente superior hasta que el agua ingrese por latuberiacutea transparente a tubo lleno
Se inyecta tinte en la boca de ingreso del tubo transparente y se visualiza elflujo de agua en el conducto
Se mide el volumen de descarga de agua por el conducto transparente y secontrola el tiempo de descarga
VI CAacuteLCULOS
Diaacutemetro de tubo
mcm Dtubo 0202
24101415923))(( m x R pi Area
tubo
Aacuterea de la boca de la probeta
2200312702731
)35)(95(
mcm Area
cmcm Area
viscosidad dinaacutemica (laboratorio anterior)
6--3
12195x1010086
123x10
)(
)cinematicad(viscocida=
densidad
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 8
PRIMER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2) Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0118 0003127 0000368986 1068 345493E-05
2 01 0003127 00003127 889 351744E-053 0087 0003127 0000272049 737 36913E-054 0074 0003127 0000231398 617 375037E-05
promedio 360351E-05
153091881)12195x10)(101415923(
)020)( 05603513(Re
12195x10
101415923
020
05603513
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm E
Ax
QxD
m x A
m D
segm E Q
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales
existentes Por eso a este flujo se le llama flujo laminar Elcolorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgadaliacutenea paralela a las paredes del tubo
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 9
SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
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0DE20FLUIDOS)20(Reparado)pdf
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 7
V PROCEDIMIENTO
Se vierte agua en el recipiente superior hasta que el agua ingrese por latuberiacutea transparente a tubo lleno
Se inyecta tinte en la boca de ingreso del tubo transparente y se visualiza elflujo de agua en el conducto
Se mide el volumen de descarga de agua por el conducto transparente y secontrola el tiempo de descarga
VI CAacuteLCULOS
Diaacutemetro de tubo
mcm Dtubo 0202
24101415923))(( m x R pi Area
tubo
Aacuterea de la boca de la probeta
2200312702731
)35)(95(
mcm Area
cmcm Area
viscosidad dinaacutemica (laboratorio anterior)
6--3
12195x1010086
123x10
)(
)cinematicad(viscocida=
densidad
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httpslidepdfcomreaderfullinforme-no-7-55a23169e8df7 814
NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 8
PRIMER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2) Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0118 0003127 0000368986 1068 345493E-05
2 01 0003127 00003127 889 351744E-053 0087 0003127 0000272049 737 36913E-054 0074 0003127 0000231398 617 375037E-05
promedio 360351E-05
153091881)12195x10)(101415923(
)020)( 05603513(Re
12195x10
101415923
020
05603513
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm E
Ax
QxD
m x A
m D
segm E Q
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales
existentes Por eso a este flujo se le llama flujo laminar Elcolorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgadaliacutenea paralela a las paredes del tubo
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 9
SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
5112018 INFORME Nordm 7 - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullinforme-no-7-55a23169e8df7 1014
NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
httpfisica2ficunasamzonalibreorgCAPITULO20III20(ESTATICA2
0DE20FLUIDOS)20(Reparado)pdf
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 8
PRIMER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2) Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0118 0003127 0000368986 1068 345493E-05
2 01 0003127 00003127 889 351744E-053 0087 0003127 0000272049 737 36913E-054 0074 0003127 0000231398 617 375037E-05
promedio 360351E-05
153091881)12195x10)(101415923(
)020)( 05603513(Re
12195x10
101415923
020
05603513
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm E
Ax
QxD
m x A
m D
segm E Q
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 el flujo se mantiene estacionario y secomporta como si estuviera formado por laacuteminas delgadas queinteractuacutean soacutelo en funcioacuten de los esfuerzos tangenciales
existentes Por eso a este flujo se le llama flujo laminar Elcolorante introducido en el flujo se mueve siguiendo una delgadaliacutenea paralela a las paredes del tubo
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 9
SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
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VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
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SEGUNDO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0095 0003127 0000297065 412 721032E-052 0091 0003127 0000284557 4 711393E-053 01 0003127 00003127 447 699553E-054 01 0003127 00003127 463 675378E-05
promedio 701839E-05
788013663)12195x10(101415923
020 05-701839ERe
12195x10
101415923
020
05-701839E
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 2 1 1 la ligravenea del colorante pierdeestabilidad formando pequentildeas ondulaciones variables en el
tiempo mantenieacutendose sin embargo delgada Este reacutegimen sedenomina de transicioacuten
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INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
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3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
5112018 INFORME Nordm 7 - slidepdfcom
httpslidepdfcomreaderfullinforme-no-7-55a23169e8df7 1414
NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
httpfisica2ficunasamzonalibreorgCAPITULO20III20(ESTATICA2
0DE20FLUIDOS)20(Reparado)pdf
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 10
TERCER CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 011 0003127 000034397 274 0000125536
2 011 0003127 000034397 27 00001273963 0104 0003127 0000325208 261 00001246014 0104 0003127 0000325208 259 0000125563
promedio 0000125774
824675656512195x10101415923
020 4000012577Re
12195x10
101415923
020
4000012577
6-24
3
6-
24
3
1
m x
msegm
Ax
QxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (laminar)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramo inicialcon oscilaciones variables el colorante tiende a difundirse en todo elflujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decir caracterizado por
un movimiento desordenado no estacionario y tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 13
CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 11
CUARTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0121 0003127 0000378367 203 0000186388
2 0138 0003127 0000431526 273 00001580683 0147 0003127 0000459669 257 0000178864 0148 0003127 0000462796 243 0000190451
promedio 0000178442
270935931512195x10101415923
020 2000017844Re
12195x10
101415923
020
2000017844
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 12
QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
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VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
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QUINTO CAUDAL
Ndeg Altura(m) Aacuterea(m2)Volumen=Alt X Aacuterea(m3)
Tiempo (Seg)
Caudal=VolTiempo(m3seg)
1 0164 0003127 0000512828 228 0000224925
2 0163 0003127 0000509701 239 00002132643 0149 0003127 0000465923 223 00002089344 0152 0003127 0000475304 224 0000212189
promedio 0000214828
742181121412195x10101415923
020 8000021482Re
12195x10
101415923
020
8000021482
6-24
3
6-
24
3
1
m xmsegm
AxQxD
m x A
m D
segmQ
tipo de reacutegimen de flujo de forma visual (turbulento)
Para valores de 1 despueacutes de un pequentildeo tramoinicial con oscilaciones variables el colorante tiende a difundirseen todo el flujo Este reacutegimen es llamado turbulento es decircaracterizado por un movimiento desordenado no estacionario y
tridimensional
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CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
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VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
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CUESTIONARIO
Determinar el nuacutemero de Reynolds para cada caso
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediantevisualizacioacuten
Determinar el tipo de reacutegimen de flujo para cada caso mediante 1 formula
Graficar nuacutemero de reynolds versus velocidad media
Numero de Reynolds Velocidad Media
188115309 0011523
366378801 00224446565824675 0040221
9315270935 0057064
1121474218 00687009
Graficar velocidad critica (entre flujo laminar y turbulento)
y = 6E-06x - 8E-07
Rsup2 = 1
V e l o c i d a d M e d
i a
Numero de Reynolds
N de Reynolds vs Velocidad M
5112018 INFORME Nordm 7 - slidepdfcom
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
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NUacuteMERO DE REYNOLDS
INGENIERIacuteA CIVIL- UNSCH 14
VII CONCLUSIONES
Una vez analizados los resultados es posible armar que son satisfactoriospuesto que en todos los casos el reacutegimen de flujo obtenido
experimentalmente coincide con el esperado Incluso en un par deocasiones fue posible obtener valores cercanos a la frontera Cabe recordarque durante la experimentacioacuten se fijoacute un flujo al azar que debiacutea estar
dentro del reacutegimen deseado
Los resultados obtenidos coinciden a la perfeccioacuten con las observacionesrealizadas durante la praacutectica donde una delgada liacutenea de violeta degenciana en el tubo denotaba un flujo laminar mientras que voacutertices de
violeta de genciana indicaban un reacutegimen turbulento
Como era de esperarse al aumentar la velocidad de flujo se pasa de un
reacutegimen laminar a uno turbulento y como consecuencia aumenta el nuacutemerode Reynolds y se observa la formacioacuten de voacutertices
Si bien la operacioacuten unitaria estudiada no es particularmente atractiva lacomprensioacuten de los efectos de flujo en el reacutegimen de flujo es sumamente
importante El nuacutemero de Reynolds es quizaacute el nuacutemero adimensional maacutesutilizado en caacutelculos de ingenieriacutea y su comprensioacuten adecuada resultafundamental
Los objetivos fueron satisfechos pues no solo se obtuvieron resultadosadecuados sino que se comprendioacute adecuadamente la relacioacuten de lavelocidad con el reacutegimen de flujo y los efectos en el nuacutemero de Reynolds
VIII BIBLIOGRAFIacuteA
Fiacutesica Aplicada y Experimental Guilleacuten Calderoacuten Eder Editorial Ameacuterica
Tercera edicioacuten Mecaacutenica De Los Fluidos E Hidraacuteulica Ronald V Giles Edit McGrawHill
Tercera Edicioacuten
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