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Practica 3 Practica 3 Document Transcript

  • Alumna: Vega Domínguez Fca. Aurora Maestro: Norman E. Rivera Pazos Materia: Laboratorio Integral I Practica 3 Obtención del número de Reynolds Ing. Química Ambiental
  • • INTRODUCCION La siguiente practica nos da la demostración de la teoría de la obtención de el numero de Reynolds, con la mesa hidrodinámica, obteniendo el Flujo(Q) y así en base a la formula de el numero de Reynolds obtenerlo y los demás valores se obtienen de tablas. • OBJETIVOS. o Observar la importancia del número de Reynolds en el estudio de flujos. o Obtener mediciones del número de Reynolds para flujos en diferentes condiciones. • MARCO TEORICO. Numero 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. 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 0,5 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 o,8 veces la velocidad máxima.
  • El número de Reynolds es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos, diseño de reactores y fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. Además el número de Reynolds permite predecir el carácter turbulento o laminar en ciertos casos. Así por ejemplo en conductos si el número de Reynolds es menor de 2000 el flujo será laminar y si es mayor de 4000 el flujo será turbulento. El mecanismo y muchas de las razones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todavía hoy objeto de especulación. Este número recibe su nombre en honor de Osborne Reynolds (1842-1912), quien lo describió en 1883. Viene dado por siguiente fórmula: o donde ρ: densidad del fluido vs: velocidad característica del fluido D: Diámetro de la tubería a través de la cual circula el fluido o longitud característica del sistema μ: viscosidad dinámica del fluido ν: viscosidad cinemática del fluido
  • Entrenador de hidrodinámica G.U.N.T. con adquisición de datos por PC.- Permite a los estudiantes experimentar con la medición de flujos y presiones y en la determinación de perdidas de los sistemas y las características de la presión en tubos y en ciertos elementos de tuberías. Además el estudiante adquiere habilidades generales en la preparación e implementación de series de experimentos y experiencia en el manejo del equipo de medición de la presión y de el flujo.
  • 1 Caja de distribución, 2 Depósito de agua, 3 Bomba sumergida, 4 Objetos de medición recambiables, 5 Diversos tramos de medición, 6 Cámaras anulares para medición de la presión, 7 Manómetro de tubo de nivel, 8 Grifos de evacuación, 9 Flujómetro flotador, 10 Manómetro séxtuplo, 11 Registrado de presión diferencial, 12 Termómetro, 13 Válvula reguladora de asiento oblicuo. • EQUIPO. Entrenador de hidrodinámica G.U.N.T. con adquisición de datos por PC. • CALCULOS Y RESULTADOS. Calculo para el numero de Reynolds Re=
  • Tabla 1 para una tubería de PVC de 29mm de diámetro. no Q(L/min) T √ Re Q(m³/s) 1 21.2 17.5 1.07E-06 1.46E+04 0.00035404 2 19.4 17.5 1.07E-06 1.33E+04 0.00032398 3 17.5 17.5 1.07E-06 1.20E+04 0.00029225 4 15.3 17.5 1.07E-06 1.05E+04 0.00025551 5 13.2 17.5 1.07E-06 9.07E+03 0.00022044 6 11.5 17.5 1.07E-06 7.90E+03 0.00019205 7 9.6 17.5 1.07E-06 6.60E+03 0.00016032 8 7.3 17.5 1.07E-06 5.02E+03 0.00012191 9 5.5 17.5 1.07E-06 3.78E+03 0.00009185 10 3.5 17.5 1.07E-06 2.41E+03 0.00005845 Grafica de Re contra el flujo.
  • Tabla 2 para una tubería de PVC de 17mm de diámetro. no Q(L/min) T √ Re Q(m³/s) 1 21.2 17.5 1.07E-06 2.49E+04 0.00035404 2 19.4 17.5 1.07E-06 2.27E+04 0.00032398 3 17.5 17.5 1.07E-06 2.05E+04 0.00029225 4 15.3 17.5 1.07E-06 1.79E+04 0.00025551 5 13.2 17.5 1.07E-06 1.55E+04 0.00022044 6 11.5 17.5 1.07E-06 1.35E+04 0.00019205 7 9.6 17.5 1.07E-06 1.13E+04 0.00016032 8 7.3 17.5 1.07E-06 8.56E+03 0.00012191 9 5.5 17.5 1.07E-06 6.45E+03 0.00009185 10 3.5 17.5 1.07E-06 4.10E+03 0.00005845 Grafica Re contra flujo
  • • CONCLUSIONES Como conclusión podemos tener que conforme aumenta el flujo(Q) el numero de Reynolds aumenta de igual manera y nos da las graficas en una sola línea ascendente. También que pudimos ver y darnos cuenta por medio de algo visible o de forma experimental que si podemos calcular de esa manera el numero de Reynolds.