Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Hogar » Número de Reynolds

Número de Reynolds

1883
  • Osborne Reynolds
Escena de laboratorio que ilustra la mecánica de fluidos y las aplicaciones del número de Reynolds.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

The Reynolds number ([latex]\text{Re}[/latex]) is a dimensionless quantity in mecánica de fluidos se utiliza para predecir patrones de flujo representando la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas. Los números de Reynolds bajos caracterizan un flujo laminar suave y ordenado, mientras que los números de Reynolds altos indican un flujo turbulento caótico y lleno de remolinos. Es crucial para determinar el comportamiento dinámico de un fluido y para los experimentos de escalado.

The Reynolds number is defined as [latex]\text{Re} = \frac{\rho u L}{\mu} = \frac{u L}{\nu}[/latex], where [latex]\rho[/latex] is the fluid density, [latex]u[/latex] is a characteristic velocity, [latex]L[/latex] is a characteristic linear dimension, [latex]\mu[/latex] is the dynamic viscosity, and [latex]\nu[/latex] is the kinematic viscosity. Inertial forces are related to the momentum of the fluid, which tend to cause fluid motion to persist, while viscous forces are frictional forces that tend to resist this motion and smooth out disturbances. When viscous forces dominate (low [latex]\text{Re}[/latex]), any perturbations in the flow are damped out, resulting in a smooth, layered laminar flow. Conversely, when inertial forces dominate (high [latex]\text{Re}[/latex]), small disturbances can grow and evolve into chaotic eddies and vortices, leading to turbulence.

La transición del flujo laminar al turbulento no es brusca, sino que se produce normalmente en un intervalo de números de Reynolds. Para el flujo en una tubería, esta transición se observa generalmente alrededor de [latex] \aproximadamente 2300-4000[/latex]. Esta transición tiene una enorme importancia práctica; por ejemplo, el flujo turbulento en una tubería provoca pérdidas por fricción significativamente mayores y requiere más potencia de bombeo que el flujo laminar.

Una de las aplicaciones más potentes del número de Reynolds reside en el principio de similitud dinámica. Si dos situaciones de flujo geométricamente similares tienen el mismo número de Reynolds (y otros números adimensionales relevantes), sus patrones de flujo serán dinámicamente similares. Esto permite a los ingenieros probar un modelo a pequeña escala de un avión en un túnel de viento y, al comparar el número de Reynolds, obtener resultados que predicen con precisión las fuerzas aerodinámicas sobre la aeronave a escala real.

UNESCO Nomenclature: 2210
- Mecánica

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • ecuaciones de Navier-Stokes
  • Estudios sobre la viscosidad de Newton y Poisseuille
  • Concepto de análisis dimensional de Fourier y otros
  • Observaciones anteriores de flujo laminar y turbulento por Gotthilf Hagen

Aplicaciones

  • Diseño de alas de aviones y cascos de barcos para gestionar la turbulencia
  • modelado del flujo sanguíneo en el sistema circulatorio
  • Ingeniería de oleoductos y ductos para petróleo y agua
  • Escalado de problemas de dinámica de fluidos desde modelos pequeños a tamaño completo en túneles de viento
  • Procesos de mezcla en ingeniería química

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

Debido al bloqueo del tráfico generado por bots, que actualmente supera los 40.000 al día, este contenido está reservado para los miembros de la comunidad.
> Iniciar sesión < o > Registrarse < (100% gratis) para acceder a esto, al igual que a todo el demás contenido y herramientas restringidos.

Relacionado con: número de reynolds, flujo laminar, flujo turbulento, número adimensional, fuerzas de inercia, fuerzas viscosas, dinámica de fluidos, similitud dinámica.

Contexto histórico

Número de Reynolds

1877
1880
1882-01-01
1883
1884
1887
1888
1876
1877
1880
1882-01-01
1884
1885
1887
1889

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

Las imágenes a tamaño completo y las descargas sólo están disponibles, 100% gratis, para los miembros registrados.

> Acceso <