Número de Reynolds GARCIA FLORES MARIO JAEL ¿Qué es el número de Reynolds? El objetivo principal de este número es concretar el comportamiento del fluido, es decir, saber con certeza si este es laminar o turbulento. ▪ Es de tipo laminar cuando las fuerzas de tipo viscoso son las dominantes y, además, el fluido se mueve a una velocidad muy pequeña y con una trayectoria rectilínea. ▪ En cambio, el fluido es turbulento cuando las fuerzas de tipo inercial son las mayoritarias, en cuyo caso el fluido tiene cambios en la velocidad y con trayectorias de tipo irregular. ▪ Flujo Estacionario En este tipo de flujo, las variables que lo caracterizan no dependen del tiempo, es decir la trayectoria de las partículas es la propia línea de corriente y no puede haber líneas de corriente que pasen por el mismo punto, esto es que las líneas de corriente no se pueden cruzar ▪ Flujo Uniforme La velocidad de la partículas es la misma en cualquier instante y por tanto la velocidad no depende de la posición de la partícula. ▪ Flujo Incompresible Cuando se comprime un fluido y no cambia la densidad, se dice que un fluido es de flujo incompresible. ad no depende de la posición de la partícula. ▪ Las fuerzas de inercia son aquellas que tiene cualquier cuerpo que sufre una aceleración o una deceleración. Sabemos que esta fuerza se puede expresar como el producto de la masa y la aceleración, 𝐹 = 𝑚 ∙ 𝑎. Aplicando esta definición a un fluido, se puede expresar como 𝐹𝑖 = 𝜌 ∙ 𝑉 2 ∙ 𝐿2 , donde 𝜌 es la densidad, v es la velocidad del fluido y L es una longitud característica. 𝐹𝑖 = 𝜌 ∙ 𝑣 2 ∙ 𝐿2 ▪ Las fuerzas viscosas son aquellas que se oponen al movimiento libre del fluido por el rozamiento interno de sus partículas. Se puede expresar como 𝐹𝑉 = µ · 𝐿 · 𝑣, donde µ es la viscosidad dinámica del fluido. 𝐹𝑉 = µ · 𝐿 · 𝑣 ∙ EL número de Reynolds no es más que el cociente entre ambas fuerzas, por lo que se puede formular como: 𝜌 =Densidad. v =Velocidad del fluido. L = Longitud. µ = Viscosidad dinámica del fluido. ▪ Si el Re es pequeño, las fuerzas viscosas son más importantes que las fuerzas de inercia. Esto implica que la viscosidad del fluido va a provocar que el movimiento de las partículas sea ordenado. Es decir, las trayectorias de sus partículas no se cruzarán y se moverá por “capas”. Como ya habréis deducido, estamos ante un flujo laminar. ▪ Si el Re es grande, las fuerzas de inercia dominarán sobre las fuerzas viscosas. Simplificando, esto implica que la velocidad del fluido es tan alta que la viscosidad no es suficiente para impedir que las partículas del fluido se muevan de forma desordenada y caótica. En efecto, tenemos un flujo turbulento. Experimento del número de Reynold ∙ El experimento consiste en inyectar pequeñas cantidades de fluido coloreado en un líquido que circula por una tubería de cristal y Osborne Reynolds observó el comportamiento de los filamentos coloreados en diferentes zonas, después de los puntos de inyección. Referencias bibliográficas ▪ [1] Nuclear Power. Velocity Boundary Layer – Thermal Boundary Layer. Online en: https://www.nuclear-power.net/nuclear-engineering/fluid-dynamics/boundary-layer/velocityboundary-layer-thermal-boundary-layer/ ▪ Motorgiga. Fuerza de inercia – Definición – Significado. Online en: https://diccionario.motorgiga.com/diccionario/fuerza-de-inercia-definicion-significado/gmx-niv15con194244.htm ▪ Martín, A., (Mayo de 2011). Apuntes de Mecánica de Fluidos. Online en: http://oa.upm.es/6934/1/amd-apuntes-fluidos.pdf ▪ Wikipedia. Número de Reynolds. Online en: https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_de_Reynolds#Re_y_el_car%C3%A1cter_del_flujo