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Introducción. En el siguiente informe analizaremos el comportamiento de un fluido mediante el 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. Se le denomina laminar al flujo lineal, y turbulento al flujo errático obtenido a mayores velocidades del líquido. Las características que condicionan el flujo laminar dependen de las propiedades del líquido y de las dimensiones del flujo. El número de Reynolds se define como la relación existente entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas (o de rozamiento). Este número es adimensional y puede utilizarse para definir las características del flujo dentro de una tubería. Este nos proporciona una indicación de la perdida de la energía causado por efectos viscosos Preguntas de fundamentación teórica. 1. ¿Cuál es la ecuación que describe el número de Reynolds? R//: para determinar el número de Reynolds, podemos utilizar la expresión: 𝑅𝑒 =

𝜌𝑉𝐿 𝑉𝐿 𝑣𝑑 = = 𝜇 𝜐 𝜐

𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑒𝑟𝑐𝑖𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑠𝑐𝑜𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑

en donde,        2.

𝑅𝑒, es el número de Reynolds. (es adimensional) 𝜌, es la densidad del fluido. (𝑘𝑔/𝑚3 ) 𝜇, es la velocidad dinámica del fluido. (𝑘𝑔/𝑚 ∙ 𝑠) 𝐿, es la longitud del conducto. (𝑚) 𝑣, es la velocidad media del fluido. (𝑚/𝑠) 𝜐, es la velocidad cinematica del fluido. (𝑚2 /𝑠) 𝑑, es el diámetro del conducto. (𝑚) ¿Cuáles son las características de un flujo laminar, uno en transición y uno turbulento?

R//: Un fluido laminar se caracteriza porque su viscosidad es suficientemente alta, como para impedir la aparición de los intercambios moleculares y mezcla entre capas del flujo que caracterizan a un fluido turbulento. En este tipo de fluido, las fuerzas viscosas tienen un efecto dominante en la perdida de energía, 𝑅𝑒 es pequeño, y tiene valores ≤ 2100. Un fluido turbulento se caracteriza porque los intercambios moleculares y la mezcla entre capas del fluido del flujo son de tal magnitud que actúan los efectos viscosos. Este presenta una intensa interacción entre las diferentes zonas del campo de flujo. En este tipo de fluido, las fuerzas viscosas influyen poco en la perdida de energía, éste toma valores 4000 ≤ 𝑅𝑒 ≤ 10000. 3. ¿Cómo varía la viscosidad cinemática del agua en función de la temperatura?

R//: la relación viscosidad cinemática vs. Temperatura es inversamente proporcional, es decir a medida que cuando la temperatura aumenta, la viscosidad cinemática disminuye.

Bibliografía Cengel, Y. A., & Cimbala, J. M. (2014). Fluids mechanics (Tercera ed.). New York, United States: McGraw-Hill.