Calculadora del número de Reynolds

Con nuestra calculadora del número de Reynolds, puedes calcular rápidamente el número de Reynolds que ayuda a predecir si el flujo de un líquido será laminar o turbulento. Este factor mide la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas que se producen durante el movimiento del fluido. Sigue leyendo si quieres encontrar las respuestas a estas preguntas:

• ¿Qué es el número de Reynolds?
• ¿Cómo se calcula?
• ¿Cuáles son sus unidades?
• ¿Cuál es la definición de flujo laminar?
• ¿Cuál es la definición de flujo turbulento?

El número de Reynolds tiene diversas aplicaciones en la vida real. Puede describir el flujo de un líquido en una tubería, el flujo alrededor de perfiles aerodinámicos o de un objeto que se mueve en un fluido. En el siguiente texto, hemos proporcionado la ecuación del número de Reynolds, una discusión sobre las unidades y una comparación de los flujos laminar y turbulento. Sigue leyendo para averiguar cuáles son los números de Reynolds del flujo laminar y del flujo turbulento. Con esta calculadora también encontrarás algunos ejemplos de cálculos que se pueden hacer con la fórmula del número de Reynolds.

¿Te interesa la mecánica de fluidos? También deberías consultar nuestra calculadora de flotabilidad o la calculadora de la ecuación de Bernoulli 🇺🇸. Pueden ser muy útiles para analizar el movimiento de los fluidos.

El número de Reynolds es uno de los números característicos utilizados en dinámica de fluidos para describir un carácter del flujo. Por ejemplo, si quieres comparar un modelo a pequeña escala (por ejemplo, el modelo de un avión) con una situación real, debes mantener el número de Reynolds igual. El número de Reynolds es la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas que se ejercen sobre un fluido que está en movimiento relativo respecto a una superficie. Por un lado, las fuerzas de inercia generan la fricción del fluido, que es un factor en el desarrollo del flujo turbulento. Por otra parte, las fuerzas viscosas contrarrestan este efecto e inhiben progresivamente la turbulencia.

La definición del número de Reynolds suele incluir la velocidad de un fluido, la longitud característica (o dimensión característica) y las propiedades del fluido, como la densidad y la viscosidad. Si quieres saber más sobre la viscosidad del fluido, deberías consultar la calculadora de la ley de Stokes 🇺🇸, donde encontrarás, entre otras, la definición de viscosidad. Aunque el número de Reynolds puede definirse de varias formas distintas, sigue siendo un factor adimensional.

Probablemente quieras saber qué significa el número de Reynolds. El número de Reynolds se utiliza para predecir si el flujo del fluido será laminar o turbulento.

1. ¿Qué es el flujo laminar? Se produce cuando las fuerzas viscosas son dominantes y se caracteriza por un movimiento suave y constante del fluido. El número de Reynolds para el flujo laminar suele ser Re < 2100.

2. La definición del flujo turbulento es la contraria. Está dominada por las fuerzas inerciales y se caracteriza por torbellinos, vórtices y otras inestabilidades del flujo. La definición que suele emplearse para el flujo turbulento es Re > 3000.

Pero, ¿qué ocurre cuando 2100 < Re < 3000? En esta situación, el flujo empezará a cambiar de laminar a turbulento y luego de nuevo a laminar. Es el llamado flujo intermitente o de transición. Por tanto, la elección de flujo laminar frente a turbulento no siempre es fácil o posible.

La fórmula del número de Reynolds depende de la viscosidad. En general, distinguimos dos tipos de viscosidad:

1. Viscosidad dinámica $\mu$ es una magnitud que mide la fuerza necesaria para vencer la fricción interna en un fluido. Las unidades de la viscosidad dinámica son: $\rm Pa/s$, $\rm N/(m² \cdot s)$ o $\rm kg/(m \cdot s)$.

2. La viscosidad cinemática $ν$ es la viscosidad dinámica dividida por la densidad $ν = \mu/\rho$. Por tanto, es una cantidad que representa la viscosidad dinámica de un fluido por unidad de densidad y se expresa en $\rm m²/s$. Para saber más sobre la densidad, visita nuestra calculadora de densidad.

La calculadora del número de Reynolds utiliza simultáneamente dos ecuaciones diferentes del número de Reynolds, como se indica a continuación:

donde:

• $\rm Re$ - Número de Reynolds;
• $\rho$ - Densidad del fluido;
• $u$ - Velocidad del fluido (con respecto al objeto);
• $L$ - Dimensión lineal característica;
• $\mu$ - Viscosidad dinámica de un fluido;
• $\nu$ - Viscosidad cinemática de un fluido ($\nu = \mu / \rho$).

En esta calculadora, puedes elegir una sustancia concreta de entre algunos ejemplos que hemos preparado o introducir tus propios parámetros de fluido. La dimensión lineal característica $L$ (o longitud característica) en las fórmulas anteriores es una cuestión de convención. Por ejemplo, para describir:

• Una esfera, podemos utilizar su radio o su diámetro;
• Para un avión, podemos utilizar su longitud y anchura;
• Para un flujo en una tubería, podemos utilizar su radio interno o su diámetro.

Otras formas suelen tener un diámetro equivalente definido.

Por ejemplo, calculemos el número de Reynolds para el flujo de agua en una tubería de $L = 2.5\ \rm cm$ de diámetro. La velocidad del agua del grifo es de aproximadamente $u = 1.7\ \rm m/s$. En nuestra calculadora del número de Reynolds, puedes elegir (como sustancia) el agua a $\rm 10\ °C$, y obtendrás el número de Reynolds $\rm Re = 32 483$. Por tanto, el flujo de agua es turbulento.