I. IntroduccinEs de suma importancia para la hidrulica el estudio de los flujos de los lquidos, porque dependiendo del flujo se deben tomar diferentes medidas para la realizacin de la obra hidrulica a construir.El nmero de Reynolds nos permite determinar el comportamiento de un flujo, para as determinar si es turbulento, laminar o indeterminado. En el experimento a realizar vamos a determinar y caracterizar estos tres tipos de flujo. El nmero de Reynolds depende de la viscosidad cinemtica, de la velocidad y del dimetro de la tubera por la cual circula el flujo examinado.En el experimento que vamos a presentar, se realizan diferentes pasos para la determinacin del nmero de Reynolds y ver el comportamiento del flujo.

II. Objetivos Especficos Reproducir el experimento clsico realizado por el Ing. Osborne Reynolds respecto a las condiciones de flujo de los fluidos. Observar la diferencia entre el flujo laminar, turbulento, transicin y los diferentes perfiles de velocidad. Calcular el nmero de Reynolds.III. Marco TericoEl nmero de Reynolds (Re) es un parmetro adimensional cuyo valor indica si el flujo sigue un modelo laminar o turbulento.1El nmero de Reynolds depende de la velocidad del fluido, del dimetro de tubera, o dimetro equivalente si la conduccin no es circular, y de la viscosidad cinemtica o en su defecto densidad y viscosidad dinmica.En base a los experimentos realizados por Reynolds en 1874 se concluy que las fuerzas del momento son funcin de la densidad, del dimetro de la tubera y de la velocidad media. Adems, la friccin o fuerza viscosa depende de la viscosidad del lquido. Segn dicho anlisis, el Nmero de Reynolds se defini como la relacin existente entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas (o de rozamiento).2

Tambin podemos expresar dicha ecuacin de la siguiente manera:

Dnde: Numero de Reynolds.Velocidad critica en la seccin a analizar.= Dimetro de la tubera. Densidad del fluido. = Viscosidad dinmica del fluido que depende de la temperatura.Viscosidad cinemtica del fluido que depende de la temperatura. Tenemos que tener presentes las diferencias existentes entre un flujo laminar y un flujo turbulento. Flujo laminar: Se caracteriza porque el movimiento de las partculas del fluido se produce siguiendo trayectorias bastante regulares, separadas y perfectamente definidas dando la impresin de que se tratara de lminas o capas ms o menos paralelas entre s, las cuales se deslizan suavemente unas sobre otras, sin que exista mezcla macroscpica o intercambio transversal entre ellas.3 Flujo turbulento: Este tipo de flujo es el que ms se presenta en la prctica de ingeniera. En este tipo de flujo las partculas del fluido se mueven en trayectorias errticas, es decir, en trayectorias muy irregulares sin seguir un orden establecido, ocasionando la transferencia de cantidad de movimiento de una porcin de fluido a otra.4 De transicin: Este tipo de flujo es difcil de caracterizar ya que puede llegar a ser tanto laminar como turbulento en algn momento.5Para valores, Re < 2000, es un rgimen laminar.Para valores, 2000 < Re < 4000, es rgimen de transicin.Para valores, Re > 4000, es un rgimen turbulento.

Recuperado el 17-02-15 de:( http://ocwus.us.es/ingenieria-agroforestal/hidraulica-y-riegos/temario/Tema%201.Principios%20de%20Hidraulica/tutorial_05.htm)

IV. MetodologaPara la realizacin del experimento se utilizan los siguientes instrumentos: Banco Hidrulico (F1-10). Equipo de demostracin Osborne-Reynolds (F1-20) Azul de metileno (). Termmetro. Cronmetro.Lo primero que se debe realizar es colocar el equipo de Reynolds encima del Banco Hidrulico y en la parte superior del depsito, se coloca el azul de metileno. Luego se procede a abrir la llave de paso del banco hidrulico para que el agua entre al equipo de Reynolds. Se debe abrir el depsito que contiene el azul de metileno dependiendo del flujo que se quiera obtener (Laminar, turbulento, transicin). Con el uso de una probeta y un cronmetro, se procede a calcular el caudal. Conocido el caudal y el dimetro de la tubera se procede a calcular la velocidad crtica. Finalmente con el uso del termmetro, se encuentra la temperatura del agua y as se busca la viscosidad cinemtica. Con los datos obtenidos se encuentra el nmero de Reynolds y se comprueba que el flujo es del tipo observado. Se realiza el mismo proceso, para los 3 flujos a experimentar.

V. Clculos y Resultados

Los resultados obtenidos fueron los siguientes: Rgimen visualizadoVolumen de agua (Tiempo (s)Caudal (Velocidad (Nmero de Reynolds

Laminar0.000435.181.13701x10^-50.1447682281613.915

Indeterminado0.000416.442.43309 0.3097899193453.622

Turbulento0.00043.940.0001015231.29262595714410.545

Dimetro interno de la tubera de descarga: 10 mm = 0.01 m.Temperatura del agua T: 25 Viscosidad cinemtica del agua, v: 0.897 rea de la tubera de descarga: 0.00007854

VI. Anlisis de resultadosAnlisis de Resultados Explique en sus propias palabras la diferencia que usted vio en el flujo cuando era laminar, turbulento y de transicin.Al momento de observar el flujo laminar pude observar que tena, una trayectoria en lnea recta y. En el flujo de transicin no se poda distinguir claramente la trayectoria del flujo, si era turbulento o laminar. Finalmente el flujo turbulento se observ una trayectoria en descomposicin y una salida rpida del depsito. Realice un dibujo de cada flujo

Explique en sus propias palabras que beneficio trajo a la hidrulica el nmero de Reynolds.El papel principal que trajo el nmero de Reynolds, es que con el mismo pudo crear dos ciencias de estudio como lo son la Mecnica de Fluidos y la Hidrulica. Adems de esto nos permite distinguir los diferentes tipos de flujo para tomarlos en cuenta en otros clculos.VII. Gua de Sntesis Concuerdan los resultados obtenidos con los citados estudios tericos? Por qu?S, ya que todos los flujos encajan perfectamente en el margen establecido para la determinacin de regmenes por el nmero de Reynolds. El laminar est por debajo de 2000, el turbulento mayor a 4000 y el de transicin entre 2000 y 4000.

VIII. Ejercicio de Diseo

Determine el rango de velocidad promedio donde el flujo estara en la regin critica, si aceite con especificaciones SAE 10 a 60 fluyera por una tubera de 2 pulg cedula 40. El aceite tiene una gravedad especfica de 0.89. SAE 10 a 60 D = 2 pulg = 0.0508 mS = 0.89 / En un caso se usa y en el otro ya que son los lmites de la zona crtica = 0.62 = 1.24 El rango es (0.62 < V < 1.24)

IX. ConclusionesAl concluir con este informe pudimos observar la gran importancia que tiene la determinacin del nmero de Reynolds, para conocer el flujo y el comportamiento del fluido ya que este va a tener caractersticas que tenemos que tener en cuenta a la hora de llevar a cabo una obra hidrulica. Pudimos ver que los resultados obtenidos, se pueden comprobar con el margen del nmero de Reynolds indicado en cada uno de los flujos. Debido a esto, puede ser que se hayan cometido errores mnimos, ya sea por la toma de algn dato errneo u otras circunstancias, pero el experimento concuerda totalmente con los resultados obtenidos.La importancia que tiene categorizar cada uno de los flujos, es para satisfacer las necesidades que tenga la obra a realizar y para ver qu tipo de flujo es conveniente en cada una de las situaciones.

X. Bibliografa

Mott, R. (2006). Mecnica de Fluidos . Mxico : PEARSON EDUACION .Potter, M. C., & Wiggert, D. C. (2002). Mecnica de Fluidos . Mxico: ThompsonWhite,F(2009).Mecnica de Fluidos.McGraw-Hillhttp://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/conceptosbasicosmfluidos/clasificaciondelflujo/clasificaciondelflujo.html

XI. ANEXOS

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