INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA TICOMAN
REPORTE DE PRÁCTICA: REGÍMENES DE FLUJO
FLUJO DE FLUIDOS
GRUPOS: 3PM1 ALUMNO: BARRIOS SUAREZ CRISTIAN JASSIEL PROFESOR: JIMENES CHONG GUMENSINDO
OBJETIVOS
Observar los regímenes de flujo en condiciones controladas
Revisar la influencia de la μ y V
Determinar número de Reynolds Reynolds a partir partir de datos datos experimentales
Revisar Revisar las correspondenci correspondencias as entre los los observados observados y el número de Reynolds
ANTECEDENTES Influencia del número de Reynolds en la industria petrolera MARCO TEÓRICO Número de Reynolds l número de Reynolds !Re" es un nú númer mero o ad adim imen ensi sion onal al utili#ado utili#ado en me mec$ c$ni nica ca de flflui uidos dos%% dis dise&o e&o de re react actor ores es y y fen fen'me 'menos nos de tra transp nsport orte e para caracteri#ar el movimiento de un fluido fluido(( l concepto fue introducido por )eorge )abriel *to+es en *to+es en ,-.,%/ ,-.,%/ pero el número de Reynolds fue nombrado por Osborne Reynolds !,-0/1,2,/"% Reynolds !,-0/1,2,/"% 3uien populari#' su uso en ,--4( Definici'n l númer número o de Reynol Reynolds ds relac relacio iona na la densi densidad dad%% visco viscosi sidad dad%% velo veloci cida dad d y dimensi'n típica de un flujo en una expresi'n adimensional% 3ue interviene en numeros numerosos os problem problemas as de din$mi din$mica ca de fluid fluidos( os( Dic5o Dic5o número número o combin combinaci aci'n 'n adimensional aparece en muc5os casos relacionado con el 5ec5o de 3ue el flujo pueda considerarse laminar !número de Reynolds pe3ue&o" o turbulento !número de Reynolds grande" 6ara un fluido 3ue circula por el interior de una tubería circular recta% el número de Reynolds viene dado por7
n la industria petrolera número de Reynolds adimensional para flujo bif$sico es7
Número de Reynolds con respecto al diagrama de moody para flujo bif$sico es7
Donde7
Núme Número ro de Reynol Reynolds ds para para dete determ rmin inar ar el esta estado do de fluj flujo o y observ observar ar el comport comportami amient ento o del del fluido fluido debido debido a la influe influenci ncia a de la tasa tasa de de fluj flujo% o% estos estos c$lculos se reali#an para cada ta#a de flujo obtenida de la prueba de presi'n(
Donde7 R 7 Número de Reynolds 87 9oeficiente de Inercia : ;7 Densi V7 Velocidad de gas <7 Viscosidad de gas =inalm =inalment ente e se determ determina inan n las permeabi permeabilid lidade adess relati relativas vas del gas condensa condensado do afectadas por el efecto de flujo inercial7
Donde7 :rg7 6ermeabilidad Relativa de gas :r7 6ermeabilidad relativa en funci'n al número capilar Re7 Número de Reynolds
=lujo laminar
n flujo laminar las partículas fluidas se mueven en trayectorias paralelas% formando junto de ellas capas o laminas de manera uniforme y regular como cuando se abre un grifo de agua lentamente 5asta 3ue el c5orro es uniforme% estable y ordenado ( l flujo laminar esta gobernado por la ley 3ue relaciona la tensi'n cortante con la velocidad de deformaci'n angular% es decir la tensi'n cortante es igual al producto de la viscosidad del fluido o bien la viscosidad del flui fluido do es la magn magnititud ud físi física ca predo predomi minan nante te y su acci acci'n 'n amort amortig igua ua cual cual3u 3uie ier r tendencia a la turbulencia(
=lujo laminar de un fluido perfecto en torno al perfil de un objeto
=lujo turbulento n mec$ mec$ni nica ca de flui fluidos dos%% se llam llama a fluj flujo o turbu turbule lent nto o o corri corrien ente te turb turbul ulent enta a al movimiento de un fluido 3ue se da en forma ca'tica% en 3ue las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran formando pe3ue&os remolinos aperi'dicos% como por ejemplo el agua en un canal de gran pendiente( Debido a esto% la trayectoria de una partícula se puede predecir 5ast 5asta a una una cier cierta ta esca escala la%% a part partir ir de la cual cual la tray trayec ecto tori ria a de la mism misma a es impredecible% m$s precisamente ca'tica(
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL
>aterial ?gua 9olorante @ielo 3uipo usado
Dep'sito Dep'sito para experimento del número de Reynolds Dep'sito de nivel constante Aerm'metro Decímetro 9ronometro Bascula *oporte universal
>atraces Bomba de vacío >angueras 9onexiones / bombas sumergibles Recipiente de un gal'n Aambor 9alibrador
*ujetado de las conexiones >edici >edici'n 'n del di$met di$metro ro interi interior or del tubo
>edici'n >edici'n de la temperatura temperatura del agua densidad del agua
9olocaci'n de las bombas recipientes
Cso de la tinta el rgimen de flujo
>edici'n >edici'n de la
nivelaci'n de los
regulaci'n del flujo para determinar
Rgimen de flujo fluido desalojado
9olocaci'n del 5ielo
peso del
RESUMEN n esta esta pr$ctica pr$ctica se se observ' observ' los diferentes diferentes tipos de rgimen rgimen con el número número de Reynolds Reynolds y como como es alterado alterado por los cambios cambios de de temperatura% temperatura% con la ayuda ayuda de tinta tinta se se pudo pudo observ observar ar c'mo c'mo se se formab formaba a el perf perfilil de veloc velocida idad d regula regulando ndo la velocidad de gasto de flujo se pudo recrear los diferentes tipos de regímenes 3ue marca el número de Reynolds
RESULTADOS RESULTADOS Y CÁLCULOS CÁLCUL OS ?guas a /E F9 Di$metro interior del conducto7 4(, cm Viscosidad7 2(2GGH,E10 pas( * Jrea7 E(E/04 m/
m! + g "
v!cm4"
t!s"
K!cm4Ls" V!mLs"
NRe
observacione s
/(2M.
/2G4(2/
,-4
,M(/M
/(,.
MMM(E4 laminar
/(..M
/.M4(M2
,.2
,M(,/
/(,4
M.2(- laminar
/(2G,
/2G2(20
,-M
,M(E/
/(,/
M.M(G laminar
4(4/M
444.
2
4GE(M
E(02E2
,./EG(/ turbulento
/(-/M
/-40(.
G(G
4M-(,,
E(0--/
,.,/4(M turbulento
4(,M
4,M2(.
-(.
4G/(--
E(020.
,.4,E(G turbulento
/(-/4
/-4,(02
.4
.4(0/0
E(EGE-
/,24(/ transistorio
/(24
/24-(-,
..
.4(04/
E(EGE-
/,24(/ transistorio
4(E0
4E/4(.G
.G
.4(E4M
E(EGE4
/,GG(G transistorio
?gua a G F9 Viscosidad7 ,(4.H,E14 pas ( * m! + g " v!cm4" t!s" K!cm4Ls" V!mLs" NRe ,(EEM ,EE2(E/ ,E0 2(GE E(E,//24(E0 ,(EGE ,EG4(/, ,,, 2(MM E(E,//24(E0 E(20M 20-(-2 22 2(.E(E,/G /2E(G. /(244 /20,(-/ /E ,0G(E2 E(,2.E 00M0(40 /(ME0 /M,,(-4 ,G ,.4(MG E(/E4G 4MM4(./ 4(4,/ 44/,(2M // ,.E(22 E(/EE/ 0.-4(42 /(,M2 /,G.(./ 4E G.(., E(E2M /,2G(-4 /(E-G /E24(/G /2 G/(,E(E2.G /,2E(2M /(0G4 /0-E(00 40 G/(0. E(E2MG //,4(-. Di$metro interior del conducto7 4(, cm Jrea7 E(E/04 m/
observacione s laminar laminar laminar turbulento turbulento turbulento transistorio transistorio transistorio
DISCUSIÓN DE RESULTADOS
s la la relaci'n relaci'n de la fuer#a de inercia inercia y viscosa% viscosa% 6udimos 6udimos observar observar 3ue el flujo turbulento parecía ca'tico y no uniforme% y existe bastante me#cla del fluido% tambi tambin n vimos vimos como la temper temperatu atura ra altera altera las las propied propiedad ad de la densi densidad dad y la viscosidad y por consiguiente el numero de Reynolds
CONCLUSIONES 6udimos observar 3ue el flujo turbulento parecía ca'tico y no uniforme% y exis existe te bast bastan ante te me#c me#cla la del del flui fluido do(( Cna Cna corr corrie ient nte e de tint tinta a 3ue 3ue fuer fuera a introducida en el flujo turbulento% os valores del numero de Reynolds est$n supeditados a errores ?l calcular el numero de Reynolds en el laboratorio y observando el comportamiento del fluido podemos constatar 3ue su valor oscila en un rango muy cercano al de su valor te'rico( l número de Reynolds es fundamental para caracteri#ar la naturale#a del flujo y así poder calcular la cantidad de energía perdida debido a la fricci'n en el sistema
REFERENCIAS http://ri.i.!"#.$"!.%$/it&tr$'(/)*+,-01/+*/)/T http://ri.i. !"#.$"!.%$/it&tr$'(/)*+,-01/+*/)/T$&i&2I3442R-.p"5 $&i&2I3442R-.p"5 http://666.i78$7i$ri'.!7'(.(9/;'8#($<=/('t$ri'&/I78>*4"$ >*4pr#"!==i#7>*4C)2*.p"5 http://666.pt#?#($#.!7'(.(9:0404/9(?!i/it&tr$'(/h'7"?$/)+*.*,0.-*. http://666.pt#?#($#.!7'(.(9:0404/9(?!i/ it&tr$'(/h'7"?$/)+*.*,0.-*. )44/+--/t$&i&.p"5@&$!$7=$) http://t$&i&.ip7.(9/it&tr$'(/h'7"?$/)*+,-01/*4,,/Vi&=#&i($tr#B#?'. p"5@&$!$7=$) http://ht(?.ri7=#7"$?%'8#.=#(/pri7=ipi#2"$2r$7#?"&.ht(? http://5?!i"#&.$i'.$"!.=#/hi"r'!?i='/'rti=!?#&$&/=#7=$pt#&'&i=#&(5?!i" #&/$?$9p$ri($7t#"$r$7#?"&/$?$9p$ri($7t#"$r$7#?"&.ht(?
