Presentacion Número de Reynolds

 

Número de Reynolds

Número de Rey Número Reynol Reynolds nolds ds (Re) es un número núme nú mero ro adimensional utiliza izado do en en mecánica mecán me cánica ica de f luidos uidos,, dis diseño eño de rea reacto ctores res y fenómeno fenó fe fenómenos nóme meno nos s de de transporte para caracterizar el movimiento de un f luido uido.. Este número recibe su nombre en honor de Osbo sborne rne Rey Reynol Reynolds nolds ds (1842 (1842 1842--1912 -1912 1912)), quien lo des describió descri cribió bió en 1883. 1883.

El      

 

Número de Reynolds      

Osborne Reynolds demostró en 1883, la existencia de dos tipos de flujo viscoso en tuberías. 

A velocidades bajas, las partículas del f luido siguen las líneas de corriente (flujo laminar ), y los resultados experimentales coinciden con las predicciones analíticas.



A velocidades más elevadas, surgen f luctuaciones en la velocidad del  f lujo, o remolinos (flujo turbulento), en una forma que ni siquiera en la actualidad se puede puede predecir completamente.

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Reynolds también determinó que la transición del flujo laminar al turbulento era función de un único parámetro, que desde entonces se conoce como número de Reynolds. S i el número de aproximadamente, Reynolds que se representa por R,de esla menor de 2.100 el flujo a través tubería es siempre laminar; cuando los valores son más elevados suele ser turbulento. concepto de número de Reyno Re ynolds es esencial para gran parte de la moderna mecánica de f luidos para estudiar el movimiento de un f luido en el interior de una tubería, o alrededor de un obstáculo sólido. El

 

Número de Reynolds ujos turbulentos a baja y altas velocidades

      Fl

 

Número de Reynolds 1.

2. 3.

Cuando el f luido se encuentra dentro del régimen laminar  (velocidades bajas), el colorante aparece como una línea perfectamente definida. Cuando se encuentra dentro de la zona de transición (velocidades medias), el colorante se va dispersando a lo largo de la tubería. Cuando se encuentra en el régimen turbulento (velocidades altas) el  colorante se difunde a través de toda la corriente.

 

Número de Reynolds ara calcular el Número de Reynolds, Reynolds, se utiliza la siguiente ecuación:

      P

donde:  = Densidad del f luido, en gr/cm3. d = Diámetro interno de la tubería, en cm.  = Viscosidad Viscos idad del f luido, en poise. V = Velocidad promedio, en cm/sg.

En unidades de campo:

     

donde: Qt = Tasa de flujo en bbls/día.  = Densidad en g/cc. d = Diámetro interno en pulg.  = Viscosidad en cp.

 

Número de Reynolds La viscosidad y densidad de un fluido, fluido, además de las condiciones de tubería influyen en el Número de Reynolds. Reynolds. Los rangos comunes a condicione c ondiciones s de yacimiento para estos parámetros se presentan en la tabla siguiente:

     

 

Número de Reynolds      

Para

hallar el NRe según las condiciones del f luido y tubería se emplea la figura la figura siguiente:

La figura muestra el Número de Reynolds correspondiente a f luidos de diferente viscosidad en varios diámetros de tubería vs. Tasa de f lujo, ilustra como el f lujo turbulento se presenta por encima de las zonas productoras, mientras que el laminar es propio de pozos someros que producen crudos de baja gravedad específica, debido a que la presencia de emulsiones originan viscosidades que exceden 100 y hasta 1000 cps.

 

Número de Reynolds

Ejemplos Gráficos

 

Una

de las imágenes más famosas de la fluido mecánica es ésta:

El movimiento de un flujo laminar en presencia de un cilindro, formando una calle de vórtices de Von Karman. Karman. Este patrón de turbulencia se da cuando el valor del Número de Reynol Reynolds ds (la velocidad por la longitud caracterí característica stica del objeto, entre la viscosidad del fluido) se encuentra entre 60 y 300, y está causado por el desprendimiento asimétrico de torbellinos a cada lado del cilindro.

 

Esto es lo que se consigue con un chorro a presión en jabón a Re = 2000 y con distintos grados de tensión superficial.

 

Esta secuencia de imágenes muestra los cambios en la estructura de los vórtices en el interior de un cilindro giratorio, giratorio, al aumentar (fila superior) y disminuir (fila inferior) la velocidad de giro.

 

Si

colocamos un ala en delta de lta oblicua con respecto a la corriente de aire (20º de ángulo de ataque), con un Reynolds de 20.000, se forman vórtices como los de la figura a partir de su vértice.