Question

En un sistema de transporte de leche, el líquido circula a 15°C por una tubería de 2 pulg de diámetro con un flujo másico de 4.700 kg/h. Determine el Número de Reynolds asumiendo una densidad de 1028 g/L y una viscosidad dinámica de 1.99·10-3 Pa.s. Según el resultado identifique si se trata de un flujo laminar o turbulento, justificando su respuesta

Answer 1

En el transporte de la leche, por el tubo de 2 pulgadas, se han obtenido los siguientes resultados:

1. La velocidad de flujo de la leche es de 3.23*$10^{-4}$ m/s
2. El Número de Reynolds es de 11.81
3. El flujo es Laminar ya que el N (Reynolds) es menor que 2100.

¿Qué es Número de Reynolds?

El número de Reynolds es un número adimensional usado en Mecánica de fluidos para predecir el tipo de flujo que seguirá un determinado fluido cuando circula por una sección circular. Este número depende del diámetro interior del tubo, de la velocidad y de la densidad divididos por la viscosidad cinemática

Fórmula del Número de Reynolds

$N_{Reynolds}$ = Di *v *densidad/ viscosidad  

datos

Di= 2 pulg* 3.54 cm/1 pulg. 7.08 cm * 1 m /100 cm= 0.0708 m

F másico= 4,700 kg/h

Nreynolds=?

densidad= 1028 g/L

viscosidad dinámica=1,99 * $10^{-3}$ Pa*s

1. Calcular la velocidad

densidad= m/V

densidad= (m/t) / V  despejando el volumen

V= (m/t) / densidad

convertir  4,700 kg /h a kg/s

4,700 kg /h  * 1h/3600 s=0,001306 kg/s

convertir  1028 g/L *(1 kg/1000 g) * 1000 L/m3 =1028 = 1028 kg/ m3  

V = (0.0013060kg/s) / 1028 kg/ m3= 1.27*$10^{-6}$ $m^{3}$ / s    

V= Q =  1.27*$10^{-6}$ $m^{3}$ / s    

Aplicando la ecuación de continuidad

Q = velocidad *Área

Q= v *A

v= Q/A

Calcular área

Área = pi *$D^{2}$ / 4

$Area =\frac{3.1416* 0.0708^{2} m^{2} }{4} = 0.003937 m^{2}$

obtener la velocidad

$v= \frac{1.27*10^{-6} m^{3} /s}{0.003937 m^{2} } = 0.000323 m/s = 3.23*10^{-4} m/s$

v= 3.23.*10(-4) m/s

2. Calcular el número de Reynolds

$N_{Reynolds} = \frac{0.0708 m* 3.23 *10^{-4}m/s * 1028 kg/m^{3} }{1.99*10^{-3} Pa*s} = 11.81$

De acuerdo al resultado obtenido, el flujo de la leche en la tubería es laminar, ya que el Número de Reynolds es menor a 2100

$N_{Reynolds}$ = 11.81

Régimen laminar

Para saber más del número de Reynolds y el tipo de flujo consultar https://brainly.lat/tarea/9803095

https://brainly.lat/tarea/57765004

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