1. INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITECNICO
SANTIAGO MARIÑO
EXTENSION VALENCIA
NÚMERO DE REYNOLDS, FLUJO LAMINAR Y FLUJO
TURBULENTO
Prof.: Ing. José Luis Morillo
Equipo Nro. 4
Nombres: C.I
Thayann Germaya 17.824.459
Isabel Rey 17.228.962
Luis Rivas 22.555.675
Edikson Carrillo 11.986.889
Valencia, febrero de 2013

2. • Número de Reynolds, flujo laminar y flujo turbulento
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• 8.1E Un conducto de 4pulg de diámetro lleva 0.20 pies3/s de glicerina (sg=1.26)
a 100° F. ¿Es el flujo laminar o turbulento?
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• Di= 4pulg x (1pie / 12pulg) = 0,333pie
• Q= 0,20 pie3/s
• Fluido glicerina Sg= 1,26 a 10°C
•
• TABLA APENDICE “D”.
• µ= 7,5 x 10-3 lbf x s/pie2 ρ= gc x ρH2O = 1,26 x 62x4 lbm/
pie.
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• V= Q/A = 4Q/ π.D2 = 4 x 0,20 pie3 /s = 2,29 pie/s
• π.(0,333pie)2
•
• Re= V . D . ρ = (2,29 pie/s) . (0,333 pie) . ( 78,62 lbm/ pie3 ) Re = 248,48
• µ . Sg (7,5x10-3 lbf x s/pie2 ) . (32,2 lbm x pie/lbf x s2)
•
• (Está en régimen laminar ya que es <2.000)
•
•
•
• 8.2C Calcule la velocidad mínima de flujo en pies/s y en m/s de agua al 160 °F
que fluye en un conducto de 2pulg de diámetro, para la cual el flujo es
turbulento.
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• Vmin=? (Pie/s y m/s)
• Fluido Agua a 160°F
• γ = 4,38x10-6 pie2/s
• D= 21 inch x 1 pie = 0,167 pie
• 12 inch
• Re= 4.000
•
• Re= V . D . ρ = Re= V . D = V= Re . γ = V= 4000 . 4,38x10-6pie2/s = V= 0,105 pie/s
• µ . sg γ D 0,167pie
•
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• V= 0,105 pie/s . 0,3048m/1pie = V= 0,032 m/s.
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3. • 8.3M Calcule la rapidez del flujo de volumen máxima de aceite combustible a
45°C a la cual el flujo seguirá siendo lamiar en un conducto de 100mm de
diámetro. Para el aceite utilice sg= 0.895 y un viscosidad dinámica de 4.0 x
10-2 Pa.s
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• Qmax = Vmax . A (Re = 2.000)
• Fluido Aceite Combustible a 45°C
• D= 100mm (0,1m)
• µ= 4,0x10-2 Pa.s
• sg= 0,895
• ρ= sg x ρH2o = 0,895 x 1000Kg/m3 = 895Kg/m3
•
• Re= V . D . ρ = V= Re . µ
• µ D.ρ
•
• Vmax= 2000 . 4,0x10-2 (kg.m/s2) / m2.s = 0,894m/s
• 0,1m . 895Kg/m3
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• Q = 0,894m/s . π/4 . (0,1m)2 = Q= 7,02x10-3 m3/s
•
• 8.4E Calcule el número de Reynolds para el flujo de cada uno de los siguientes fluidos
en un conducto de acero de 2pulg. Calibre 40, si la rapidez de flujo de volumen es
de 0.25 pies3/s: a) agua a 60°F, b) acetona a 77°F, c) aceite de linaza a 77°F y d)
aceite SAE 10 a 210°F (sg=0.87).
•
• Re= ?
• Tubería Acero φ = 2”
• C= 40
• D= 0,1723 pie
• Q= 0,25 pie3/s
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• Re= V . D . ρ = Re= V . D
• µ γ
•
• Q= V.A V= 4Q /π.D2 = V= 4 . 0,25 pie3 /s V=10,72 pie/s
• π .(0,1723pie)2
•
•

4. •
• AGUA a 60°F
• µ = 1,21x10-5 pie2/s
•
• Re= 10,72 pie/s . 0,1723 pie = 1,53x10-4
• 1,21x10-5 pie2/s
•
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• ACETONA A 77°F
• µ = 6,60x10-6 lbf. s/pie2
• ρ= 1,53 slug/pie3
•
• Re= 10,72 pie/s . 0,1723 pie = 4,28x10-5
• 6,60x10-6 lbf . s/pie2
•
•
• ACEITE DE LINAZA A 77°F
• µ = 1,36x10-2 lbf . s/pie2
• ρ= 1,86 slug/pie3
•
• Re= 10,72 pie/s . 0,1723 pie . 1,86 (lbf.s2)/pie3 = 2,53
• 1,36x10-2 lbf. s/pie2
•
•
• ACEITE SAE 10 A 210°F
• Sg= 0,87
• µ = 9,5x10-5 lbf . s/pie2
• ρ= Sg . ρH2O = 0,87 . 1,94 = 1,69 slug/pie3
•
• Re= 10,72 pie/s . 0,1723 pie . 1,69 slug/pie3 = 3,29x10-4
• 9,5x10-5 lbf . s/pie2
•
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•
•
•
•

5. • 8.5M Determine el tamaño del tubo de cobre, tipo K, más pequeño que llevará 4
L/min de los siguientes fluidos en un flujo laminar: a) agua a 40°C, b)
gasolina (sg= 0.68) a 25°C, c) alcohol etílico (sg= 0.79) a 0°C, y d) aceite
combustible pesado a 25°C.
•
• Tubo K
• Dmin=?
•
• Q = 4L/min . 1 m3 . 1min = 6,67x10-5 m3/s
• 103L 60s
• Flujo laminar Re = 2.000
•
• Re= V . D . ρ = Re= V . D ; V = Q/(π/4).D2
• µ γ
•
• Re= 4.Q . D . ρ = 4. Q . ρ = D = 4. Q . ρ = D= 4.γ
• π. D2 π.D.µ π . (Re) . µ π.(Re).γ
• µ
•
• AGUA A 40°C
• γ = 6,56x10-7m2/s
•
• D = 4 . 6,67x10-5 m3/s = 0,0647m = 64,7mm
• π (2000) . 6,56x10-7 m2/s
•
• φ =3´´ Di = 73,8mm
•
•
• GASOLINA (sg = 0,68) a 25°C
• µ = 2,87x10-4 Pa.s
• ρ = Sg. ρH2O = 0,68 x 1000Kg/m3 = 680Kg/m3
•
• D = 4. Q . ρ = 4 . 6,67x10-5 m3/s . 680Kg/m3 = 1,01 m
• π . (Re) . µ π (2000) . 2,87x10-4 ((Kg. m/s2)/m2) .s
•
•
• φ =5´´ Di = 122mm
•

6. • ALCOHOL ETILICO (sg = 0,79) a 0°C
• µ = 1,8x10-3 Pa.s
• ρ = Sg. ρH2O = 0,79 x 1000Kg/m3 = 790Kg/m3
•
•
• D = 4. Q . ρ = 4 . 6,67x10-5 m3/s . 790Kg/m3 = 0,0186 m
• π . (Re) . µ π (2000) . 1,8x10-3 ((Kg. m/s2)/m2) .s
•
•
• φ =3/4´´ Di = 18,9mm
•
•
• ACEITE COMBUSTIBLE PESADO a 25°c
•
•
• µ = 1,07x10-1 Pa.s
• ρ = 906 Kg/m3
•
•
• D = 4. Q . ρ = 4 . 6,67x10-5 m3/s . 906Kg/m3 = 3,59x10-4 m
• π . (Re) . µ π (2000) . 1,07x10-1 ((Kg. m/s2)/m2) .s
•
•
• φ =1/8´´ Di = 4,57mm

7. • 8.6M En una instalación existente, se debe transportar aceite SAE 10 (sg=0.89) en un
conducto de acero de 3 pulg. Calibre 40, a una rapidez de 850 L/min. La operación
eficiente de un cierto proceso requiere que el número de Reynolds del flujo sea
aproximadamente de 5 x 104. ¿A qué temperatura debe estar el aceite para que
se lleve a cabo lo anterior?
•
•
• ACEITE SAE 10 (sg = 0,891)
• ρ = 890 Kg/m3
• Tubo acero calibre 40 φ =3´´
• Di = 0,0779m
• Q = 850 L/min . 1m3 . min = 0,0142 m3/s
• 103 L 60s
• Re= 5x10 4
• T=?
•
• V= Q = 4Q = 4 . 0,0142 m3/s = 2,97m/s
• A π. D2 π . (0,0779m)2
•
•
• Re= V . D . ρ ; µ=V.D.Ρ
• µ Re
•
• µ = 2,97m/s . 0,0779m . 890Kg/m3 = 4,12x10-3 Pa.s
• 5x104
•
• APENDICE D T = 100°c
•
•

8. • 8.7E De los datos del apéndice C, podemos ver que el aceite hidráulico para automóvil
y el aceite medio para máquinas herramientas tiene casi la misma viscosidad
cinemática a 212°F. Sin embargo, debido a su diferente índice de viscosidad, sus
viscosidades a 104°F son bastante diferentes. Calcule el número de Reynolds para
el flujo de cada tipo de aceite a cada una de las temperaturas mencionadas en un
conducto de acero de 5 pulg. Calibre 80, a una velocidad de 10 pies/s. ¿Son flujos
laminares o turbulentos?
•
•
• T= 212°F γ Automovil ; γ máq = 7,85x10 -5 pie2/s
• T= 104°F γ Automovil = 4,30x10-4 ; γ máq = 7,21x10-4 pie2/s
• V= 10pie/s
• Tubería de acero φ =5´´ Calibre 80
• Di = 0,4011pie
•
• Re= V . D
• γ
•
•
• T= 212°F Re(auto) = 10pie/s . 0,4011pie = 5,11x104 (TURBULENTO)
• 7,85x10-5pie2/s
•
• Re(máq) = 10pie/s . 0,4011pie = 5,11x104 (TURBULENTO)
• 7,85x10-5pie2/s
•
•
• T= 104°F Re(auto) = 10pie/s . 0,4011pie = 5,5631x103 (TURBULENTO)
• 4,30x10-4pie2/s
•
• Re(máq) = 10pie/s . 0,4011pie = 5,56311x103 (TURBULENTO)
• 7,21x10-4pie2/s
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