¿Que nos indica el número de Reynolds?

El número de Reynolds es el número que da las características del fluido, ya que es el cociente de la fuerza de inercia sobre un elemento de fluido, entre la fuerza viscosa, también permite caracterizar la naturaleza del flujo, es decir, si se trata de un flujo laminar o turbulento (Galván 2011).

El número de Reynolds (Re) es un número adimensional utilizado en mecánica de fluidos y en fenómenos de transporte para caracterizar el movimiento de un fluido. Su valor indica si el flujo sigue un modelo laminar o turbulento.

El número de Reynolds (Re) es un cantidad adimensional que se utiliza para estudiar los sistemas de fluidos de diversas formas, como el patrón de flujo de un fluido en diferentes situaciones, la naturaleza del flujo y varios parámetros de la mecánica de fluidos.

Esto significa que varía linealmente con la magnitud de la velocidad. A medida que aumenta el número de Reynolds aparece una pequeña región donde el factor de fricción varía cuadráticamente con el valor del número de Reynolds, lo que significa que la presión varía con el cubo del valor de la velocidad.

Flujo laminar es aquél en que el fluido se mueve en capas paralelas, mientras que en el flujo turbulento las partículas del fluido tienen un movimiento errático. En 1883 el investigador Osborne Reynolds estudió el movimiento de un fluido.

Para determinar si un flujo es laminar o turbulento, se utiliza un parámetro llamado número de Reynolds (Re). El número de Reynolds es una relación adimensional que tiene en cuenta factores como la velocidad del fluido, la densidad, la viscosidad y el diámetro del conducto por el que fluye.

El perfil de flujo laminar en un tubo, se puede calcular dividiendo el flujo en finos elementos cilíndricos, y aplicándoles a estos la fuerza viscosa.

Flujo turbulento: es aquel en el que hay fluctuaciones en el flujo todo el tiempo y las partículas invaden la trayectoria de las partículas adyacentes, mezclándose y desplazándose de una manera aleatoria.

La viscosidad del agua a temperatura ambiente es cercana a 1 centipoise (cP). La gasolina tiene una viscosidad entre 0.4 y 0.5 cP; la viscosidad del aire es 0.018 cP.

El uso de las cabinas de flujo laminar suele ser empleado en procedimientos de control microbiológico, tomas de muestreo, zonas de pesadas; aunque también se usan en multitud de procesos científicos: desde fecundaciones in vitro hasta la realización de análisis clínicos o el cultivo de tejidos.

El flujo del agua en los ríos o el movimiento del aire cerca de la superficie de la tierra son ejemplos típicos de flujos turbulentos. En el flujo turbulento las partículas se mueven en trayectorias irregulares, que no son suaves ni fijas.

Por ejemplo, considere un fluido que fluye en una tubería cilíndrica larga. Para velocidades lentas, las partículas de fluido se mueven a lo largo de líneas paralelas a la pared. Lejos de la entrada de la tubería, el flujo es constante (completamente desarrollado). Este flujo constante se llama flujo laminar.

La turbulencia se calcula como porcentaje a partir de la velocidad media y la temperatura del aire en la sala. La turbulencia medida indica la fluctuación de la velocidad y la intensidad del flujo de aire. Hay una correlación directa entre la temperatura del aire y el valor de turbulencia medido.

Como podemos definir flujo

Flujo puede definirse como la cantidad volumétrica o másica de un fluido que escurre a través de una sección de pipería o canal por unidad de tiempo.

El principio de Bernoulli: en puntos a lo largo de una línea horizontal de flujo, las regiones de mayor presión tienen una menor velocidad del fluido, y las regiones de menor presión tienen una mayor velocidad del fluido.

Son propiedades la presión, la temperatura (común a todas las sustancias), la densidad, la viscosidad, la elasticidad, la tensión superficial, etc.

El flujo turbulento ocurre cuando las velocidades de flujo son generalmente muy altas o en fluidos en los que las fuerzas viscosas son muy pequeñas. La turbulencia puede originarse por la presencia de paredes en contacto con el fluido o por la existencia de capas que se muevan a diferentes velocidades.

Existen dos tipos de flujos permanentes en el caso de fluidos reales, que es necesario conocer y entender: flujo laminar y el flujo turbulento. Ambos flujos son gobernados por distintas leyes. La viscosidad hace que las distintas capas de un fluido se muevan con diferente rapidez en respuesta a un esfuerzo cortante.

Sin embargo, puede referirse al valor medio en distintos periodos de tiempo: caudal diario, caudal mensual o caudal anual.

En el caso de los líquidos, la viscosidad disminuye a medida que aumenta la temperatura, pero aumenta con el incremento de la presión.

La brea es dos millones de veces más viscosa que la miel y mil millones de veces más viscosa que el agua.

Por el contrario, una de las características del agua es que su densidad es mayor a la densidad del aceite. Esto provoca que el agua quede siempre por debajo del aceite sin llegar a mezclarse.

Re = (densidad × velocidad × diámetro) / viscosidad

Si Re < 2000, el flujo es generalmente laminar. Si Re > 4000, el flujo es generalmente turbulento. Si 2000 < Re < 4000, el flujo se encuentra en una zona de transición, donde puede ser difícil determinar si es laminar o turbulento sin realizar mediciones adicionales.

El flujo laminar es aquel donde el aire se desplaza en un mismo volumen y en una misma dirección a través de la sala blanca o de una zona de ambiente controlado en un flujo paralelo y de velocidad uniforme.

Siendo H= H_L+H_l las pérdidas totales de carga.

b. Puede modificarse la velocidad al cambiar la composición de la sangre; cambios en la viscosidad del fluido pueden producir el paso de un flujo laminar a uno turbulento; p.e. anemia severa.

La intensidad de turbulencia es una medida de la importancia que tiene la velocidad fluctuante con respecto a la velocidad media. Mediante una correlación (no confundir con Correlación matemática) se obtiene la velocidad de rotación de los torbellinos.