Número de Reynolds

El número de Reynolds es un parámetro adimensional de flujo de dinámica de fluidos representado por la siguiente fórmula simbólica: (h < D/:). En esta fórmula simbólica, "h" es una longitud característica, como la longitud de una tubería, "<" es la velocidad del fluido, "D" es la densidad del fluido y ":" es la viscosidad dinámica. La dinámica de fluidos es una rama de las matemáticas y la física que estudia y describe cómo fluyen los líquidos y los gases. El número de Reynolds ayuda a predecir si el flujo a través de un sistema será laminar o turbulento. Los ingenieros la aprovechan para diseñar equipos y sistemas de flujo para lograr una eficiencia ideal. Los ingenieros de sistemas industriales de compresores de aire emplean el número de Reynolds para crear un modelo de flujo ideal para mover el aire a través del compresor y las tuberías conectadas.

FAQs

La fórmula simbólica para el número de Reynolds es h < D/:. Para realizar un cálculo, puedes usar esta fórmula: Re = ρvd/μ Esto es lo que representan los símbolos:

Re: El número de Reynolds
ρ: La densidad del aire en libras-masa por pie cúbico (lbm/^{ft 3})
v: La velocidad media en pies por segundo
d: El diámetro de la tubería en pies
μ: La viscosidad dinámica del aire en libras-masa por pie por segundo (lbm/ft·s)

Puedes usar los valores que hayas determinado para encontrar el número de Reynolds para un sistema de compresores de aire en particular. Por ejemplo, digamos que estos son los valores que has recopilado:

Densidad del aire: 0,075 lbm/^{ft 3} (densidad típica a temperatura ambiente y presión atmosférica)
Velocidad: 2 ft/s
Diámetro de la tubería: 2 pulgadas (0,167 pies)
Viscosidad dinámica: 2,7 × 10⁻⁵ lbm/ft·s

Introduce estos valores en la ecuación, así:

Re = (0,075 lb/^{ft 3} x 2 ft/s x 0,167 ft)/(2,7 × 10⁻⁵ lbm/ft·s)

Una vez que resuelves la ecuación, obtienes un valor de número de Reynolds de aproximadamente 928. Para que te hagas una idea, un número mayor indica un flujo más turbulento. Un valor de 2.300 o inferior es laminar, y 4.000 o más es turbulento. Todo lo que está entre medias se llama flujo transicional.

El número de Reynolds indica si el flujo es laminar o turbulento. En el flujo laminar, la velocidad y la presión permanecen constantes, y las capas de fluido permanecen paralelas sin mezclarse ni interrumpirse entre sí. En el flujo turbulento, irregularidades u obstrucciones en el camino de un fluido hacen que las capas se crucen. A medida que lo hacen, la dirección y magnitud del flujo varían de forma impredecible.

El número de Reynolds te ayuda a determinar cómo se comporta el aire en diversas situaciones, incluyendo dentro de los sistemas de tuberías compresoras de aire. Este conocimiento es vital porque el flujo turbulento provoca una caída de presión, daña el sistema y genera mayores costes operativos.

Puedes usar el número de Reynolds durante el proceso de diseño para reducir la turbulencia del aire. Los ingenieros calculan este valor para distintos diámetros de tubería y caudales para equilibrar costes y reducir la turbulencia. También seleccionan válvulas y conexiones que generan mínima interrupción del aire.

Los sistemas de tuberías con muchas curvas o curvas generan más turbulencia, lo que provoca que la presión disminuya. El movimiento caótico del aire genera fricción en la tubería y consume la energía del aire comprimido.

Es esencial tener en cuenta este valor durante la fase de diseño porque no se puede evitar aumentando la presión en un compresor de aire. Aumentar la presión solo incrementará la turbulencia, reduciendo aún más la presión de salida del compresor. El consumo de energía se disparará durante el proceso y tu compresor de aire sufrirá más desgaste.