Tecnológico Nacional de México

Instituto Tecnológico de Mexicali

Materia: Laboratorio Integral I

Profesor: Rivera Pasos Norman Edilberto

Práctica # 6: Número de Reynolds.

Integrantes:

Gamboa Coronel Joel

Espinoza García Jorge Armando

Medina Padilla Sarah Elizabeth

Sandoval Hernández Diana

Carrera: Ing. Química

Mexicali B.C. A 06 de Abril del 2017.

Título: Número de Reynolds.

Objetivo: Calcular el número de Reynolds.

Objetivos específicos:

Medir el diámetro de la pipeta Calcular la viscosidad de la sustancia Medir el tiempo que tarda el fluido en recorrer cierta distancia para calcular

la velocidad.

Marco teórico

Número de Reynolds

Reynolds (1874) estudió las características de flujo de los fluidos inyectando un trazador dentro de un líquido que fluía por una tubería. A velocidades bajas del líquido, el trazador se mueve linealmente en la dirección axial. Sin embargo a mayores velocidades, las líneas del flujo del fluido se desorganizan y el trazador se dispersa rápidamente después de su inyección en el líquido. El flujo lineal se denomina Laminar y el flujo errático obtenido a mayores velocidades del líquido se denomina Turbulento. El número de Reynolds (Re) es un parámetro adimensional cuyo valor indica si el flujo sigue un modelo laminar o turbulento.

El número de Reynolds depende de la velocidad del fluido, del diámetro de tubería, o diámetro equivalente si la conducción no es circular, y de la viscosidad cinemática o en su defecto densidad y viscosidad dinámica.

En una tubería circular se considera: Re < 2300 El flujo sigue un comportamiento laminar. 2300 < Re < 4000 Zona de transición de laminar a turbulento. Re > 4000 El fluido es turbulento.

Flujo Laminar

A valores bajos de flujo másico, cuando el flujo del líquido dentro de la tubería es laminar, se utiliza la ecuación demostrada en clase para calcular el perfil de velocidad (Ecuación de velocidad en función del radio). Estos cálculos revelan que el perfil de velocidad es parabólico y que la velocidad media del fluido es aproximadamente .5 veces la velocidad máxima existente en el centro de la conducción

Flujo Turbulento

Cuando el flujo másico en una tubería aumenta hasta valores del número de Reynolds superiores a 2100 el flujo dentro de la tubería se vuelve errático y se produce la mezcla transversal del líquido. La intensidad de dicha mezcla aumenta conforme aumenta el número de Reynolds desde 4000 hasta 10 000. A valores superiores del Número de Reynolds la turbulencia está totalmente desarrollada, de tal manera que el perfil de velocidad es prácticamente plano, siendo la velocidad media del flujo aproximadamente .8 veces la velocidad máxima.

Existe también otra forma de ver el número de Reynolds con viscosidad cinemática

Materiales.

Soporte universal Pinza de dos dedos 4 Pipetas graduadas de 25ml Perilla 4 Vasos de precipitado de 250ml Pizeta Termómetro Cronómetro

Reactivos.

Agua destilada Alcohol Aceite de canola Aceite de coco

Procedimiento.

1. Lavar el equipo antes de utilizarlo 2. Colocar el soporte y la pinza esta última en un ángulo en que haya un flujo

continuo al salir de la pipeta 3. Ambientar cada una de las pipetas con la sustancia a utilizar en cada una de

ellas

Prueba

4. Medir la temperatura de las sustancias a utilizar 5. Pipetear los 25 ml de la sustancia 6. Colocar en el soporte en al ángulo predispuesto 7. Cronometrar el tiempo en que tarda la sustancia en desplazarse de un punto a

otro. (Mientras el flujo de salida sea continuo) 8. Repetir los pasos del 4 al 8 con cada una de las sustancias

Cálculos y resultados.

Sustancia VolumenTemperatur

a Tiempo Diámetro ReAgua Destilada 10 15 14 0.00008 999.19 0.000933 1.2175E+10

Alcohol 10 23 16.67 0.00008 790 0.00191394891927

5Aceite de coco 10 50 31.78 0.00008 638 0.028 114111361

Aceite de canola 10 49 32.4 0.00008 909.5 0.045 99280809.8

Análisis:

Para calcular el número de Reynolds se utilizaron 4 sustancias diferentes: agua destilada, aceite de coco, aceite de canola y alcohol. Con ayuda de pipetas y una perilla se tomó el tiempo en que el fluido se tardó en recordar una distancia. Se midieron los diámetros de la pipeta y la viscosidad del fluido.

Conclusión:

En esta práctica se obtuvieron los números de Reynolds de diferentes sustancias. En la teoría el número de Reynolds es utilizado para saber si el flujo es laminar o turbulento.

Al hacer las comparaciones de los resultados obtenidos se observó que a mayor viscosidad el número de Reynolds disminuye.

Bibliografía.

McCabe, J. (1991). Operaciones Unitarias en Ingeniería Química (4ta Ed.). México: McGraw Hill.

Recuperado de:

http://www.valvias.com/numero-de-reynolds.php

Recuperado de: http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/fluidos/dinamica/reynolds/reynolds.htm