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Universidad del Bio-Bio Departamento de ingeniería mecánica Área de termofluidos

Laboratorio N°2 Mecánica de fluidos “Aparato Reynolds”

Nombre: Rodrigo Muñoz Gutiérrez Fecha: 12/04/2014 Profesor: German Mendoza Sección: lunes 15:40-17:00

Objetivos Evaluar, de acuerdo a diferentes condiciones de flujo: -

El número de Reynolds. Observar y cuantificar el flujo de transición. Observar el perfil parabólico de velocidades.

Procedimientos -

El equipo debe ponerse en su posición de funcionamiento, efectuando las conexiones de abastecimiento y desague de fluido. Llenar el depósito de colorante, posicionar el inyector justamente sobre la boca de la campana. Abrir la válvula para llenar el estanque, manteniendo un nivel constante. Abrir lentamente la válvula de desague junto con la del depósito de anilina, de manera que se visualice una pequeña línea de tinta por el tubo transparente. Proceder a abrir gradualmente la válvula de descarga midiendo a la vez el caudal por aforo volumétrico hasta encontrar la velocidad critica inferior y superior. Registrar la temperatura del agua y determinar el valor de la viscosidad cinemática en tablas. para observar el perfil de velocidades detenga el flujo y sobre la boca de la campana, deposite una pequeña cantidad de colorante, luego abra lentamente la válvula de descarga de tal manera que la anilina circule lentamente por el tubo transparente.

Desarrollo y cálculos Tabla de mediciones medición 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

observaciones 39.11 30.54 13.47 9.17 8.484 7.566 6.215 4.55 5.48 5.761 3.886

12

5.886

Datos:

(

,

)

tabla de resultados ( 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

( )

) 0.13 0.2 0.23 0.29 0.4 0.6 0.73 0.82 1.03 1.05 1.16 1.28

1690 2660 2860 3731 5200 7800 9490 10660 13390 13650 15080 16640

-

Primero se calcula el caudal para cada medición

-

Para medición N°1 se tiene a modo de ejemplo :

0.038

0.04 0.037 0.034 0.032 0.031 0.0293 0.0292 0.0285 0.0278

Laminar Transición Transición Turbulento Turbulento Turbulento Turbulento Turbulento Turbulento Turbulento Turbulento Turbulento

( ) -

A partir del caudal determinamos la velocidad media del flujo:

( ) -

Luego de obtener la velocidad media, se puede calcular el número de Reynolds

-

Según el numero Reynolds se puede determinar si el flujo es de régimen laminar o turbulento, en este caso es de régimen laminar ya que el valor es inferior a 2000 Reynolds ( ), por ende el factor de fricción para régimen laminar es:

Obs: para el caso turbulento el número Reynolds mayor a 3000 ( factor de fricción correspondiente es:

), el

√ Conclusión Se puede apreciar de la experiencia realizada del laboratorio, que en primer lugar el número de Reynolds aumenta en su valor cuando la velocidad media del flujo es aumentada cuando la viscosidad cinemática se mantiene constante, ya que esta varía de acuerdo a el fluido (en este caso agua) y a la temperatura, el cual que en esta experiencia la temperatura del agua se mantiene constante. También se puede observar el flujo laminar se visualizaba a una velocidad baja en el tubo de vidrio visualizador de flujo, de manera que la tinta escurría sin mezclarse con el agua, pero a al aumentar la velocidad este se combinaba con el agua. Por último el factor de fricción de régimen laminar va disminuyendo cuando se acerca a 2000 Reynolds, pero al aumentar la velocidad el factor de fricción se torna a turbulento, y el valor de este se va haciendo más pequeño a medida que aumenta el número Reynolds, que quiere decir que el factor de fricción disminuye cuando se aumenta la velocidad, ya que las paredes del conducto cada vez menos influirán en el flujo (perdidas).