Calculadora de número de Reynolds
Esta calculadora de número de Reynolds aplica la fórmula del número de Reynolds para decirte si el flujo en una tubería es laminar, de transición o turbulento. Ingresa la densidad, la velocidad del flujo, el diámetro de la tubería y la viscosidad, y la calculadora de número de Reynolds devuelve el valor y el régimen de flujo. Evalúa directamente la ecuación del número de Reynolds, así que clasificas el flujo sin despejar la fórmula tú mismo.
Resultados
La herramienta Calculadora de número de Reynolds forma parte de nuestra colección de Calculadoras de Fluidos. Explora más Calculadoras de Fluidos para dimensionar, convertir y revisar tu trabajo junto con esta herramienta.
Qué te dice la fórmula del número de Reynolds
El número de Reynolds es un solo valor adimensional que predice cómo fluirá un fluido, y esta calculadora de número de Reynolds lo obtiene por ti. La fórmula del número de Reynolds compara las fuerzas de inercia con las fuerzas viscosas: un valor bajo significa flujo laminar suave y ordenado, y un valor alto significa flujo turbulento caótico. Ingresa tus cuatro datos y la calculadora de número de Reynolds devuelve el número y nombra el régimen, para que sepas para qué comportamiento de flujo diseñar.
La fórmula del número de Reynolds
La fórmula del número de Reynolds divide el término de inercia entre el término viscoso:
donde ρ es la densidad, v es la velocidad del flujo, D es el diámetro de la tubería y μ es la viscosidad dinámica. La ecuación del número de Reynolds también puede usar la viscosidad cinemática ν, dando Re = vD/ν, que es el mismo resultado. Como las unidades se cancelan, el número de Reynolds es adimensional, y la calculadora de número de Reynolds maneja las conversiones para que tu diámetro en milímetros y tu viscosidad en pascal-segundo se combinen correctamente.
Ejemplo de la fórmula del número de Reynolds
Agua que fluye a 2 m/s por una tubería de 50 mm, con densidad de 1000 kg/m³ y viscosidad de 0.001 Pa·s. La fórmula del número de Reynolds da:
Eso está muy por encima de 4000, así que el flujo es turbulento. Ingresa los mismos valores y la calculadora de número de Reynolds devuelve 100,000 y etiqueta el régimen, igual que la fórmula del número de Reynolds para flujo en tuberías resuelta a mano.
Cómo usar la calculadora de número de Reynolds
Ingresa la densidad del fluido, la velocidad del flujo, el diámetro de la tubería y la viscosidad dinámica. La calculadora de número de Reynolds aplica la fórmula del número de Reynolds y devuelve el valor más el régimen de flujo. Para agua a temperatura ambiente, la densidad y la viscosidad son casi fijas, así que una calculadora de número de Reynolds para agua varía sobre todo con la velocidad y el diámetro. Cambia cualquier dato y la herramienta vuelve a calcular al instante la ecuación del número de Reynolds.
Cómo leer el resultado de la calculadora de número de Reynolds
El valor corresponde a un régimen. Por debajo de unos 2300 el flujo es laminar, suave y en capas; por encima de unos 4000 es turbulento, mezclado y caótico; en medio es de transición e impredecible. Esto importa porque los dos regímenes se comportan distinto: el flujo laminar tiene menor fricción y perfiles predecibles, mientras que el turbulento mezcla bien pero cuesta más presión. La calculadora de número de Reynolds nombra el régimen para que elijas las correlaciones de fricción y de transferencia de calor correctas para tu diseño.
Cuándo usar la calculadora de número de Reynolds
- Clasificar el flujo en tuberías con la fórmula del número de Reynolds para flujo en tuberías
- Revisar sistemas de agua con una calculadora de número de Reynolds para agua
- Elegir correlaciones de fricción cuando la ecuación del número de Reynolds da el régimen
- Diseñar intercambiadores de calor donde el flujo laminar y el turbulento difieren
Errores comunes con la fórmula del número de Reynolds
- Mezclar tipos de viscosidad. Usa la viscosidad dinámica con la densidad, o la viscosidad cinemática sola; la fórmula del número de Reynolds no las mezcla.
- Escala de longitud equivocada. En una tubería, D es el diámetro interior; otras formas usan un diámetro hidráulico en la ecuación del número de Reynolds.
- Errores de unidades. Mantén unidades SI para que el número de Reynolds siga siendo realmente adimensional.
Consejos para calcular el número de Reynolds con precisión
- Usa unidades SI consistentes para que la fórmula del número de Reynolds devuelva un valor adimensional limpio.
- Para agua cerca de la temperatura ambiente, una densidad de 1000 y una viscosidad de 0.001 son buenos puntos de partida.
- Usa el diámetro interior para el flujo en tuberías, o un diámetro hidráulico para otras formas.
Qué compara en realidad la fórmula del número de Reynolds
La fórmula del número de Reynolds es una razón entre dos efectos que compiten. La inercia, la parte ρvD, es la tendencia del fluido en movimiento a seguir avanzando y romperse en remolinos. La viscosidad, la μ de abajo, es la fricción interna que amortigua esos remolinos y mantiene ordenado el flujo. Cuando domina la inercia, el número de Reynolds es alto y el flujo se vuelve turbulento; cuando domina la viscosidad, se mantiene bajo y laminar. Verlo como un jaloneo explica por qué los fluidos espesos como el aceite siguen laminares a velocidades en las que el agua ya es turbulenta, y por qué la misma ecuación del número de Reynolds predice el flujo de cualquier fluido, del aire a la miel.
Por qué la ecuación del número de Reynolds cambia tu diseño
Conocer el régimen con la calculadora de número de Reynolds no es teoría; cambia qué ecuaciones puedes usar. El factor de fricción, la pérdida de presión y la transferencia de calor siguen leyes distintas en flujo laminar y turbulento, así que aplicar una correlación turbulenta a un flujo laminar, o al revés, da respuestas equivocadas. El flujo laminar sirve para dosificación suave y manejo delicado, mientras que el turbulento se elige cuando la mezcla o la transferencia de calor importan más que el costo de bombeo. Los ingenieros a menudo dimensionan una tubería a propósito para caer en un régimen, y la fórmula del número de Reynolds para flujo en tuberías es como comprueban que lo lograron antes de comprometerse con un diseño.
Tabla de regímenes de flujo de la fórmula del número de Reynolds
Cómo corresponde el número de Reynolds al comportamiento del flujo, la referencia detrás de la calculadora:
| Número de Reynolds | Régimen de flujo | Comportamiento |
|---|---|---|
| Menos de 2300 | Laminar | Suave, en capas, baja fricción |
| 2300 a 4000 | Transición | Inestable, mezcla de ambos |
| Más de 4000 | Turbulento | Caótico, bien mezclado, mayor pérdida |
Preguntas frecuentes: Calculadora de número de Reynolds
¿Cuál es la fórmula del número de Reynolds?
La fórmula del número de Reynolds es Re = ρvD/μ, densidad por velocidad por diámetro entre viscosidad dinámica. La calculadora de número de Reynolds aplica esta ecuación del número de Reynolds y nombra el régimen de flujo.
¿Qué número de Reynolds es turbulento?
En una tubería, el flujo es laminar por debajo de unos 2300 y turbulento por encima de unos 4000, con una banda de transición en medio. La calculadora de número de Reynolds indica en qué régimen cae tu valor.
¿Por qué el número de Reynolds es adimensional?
Las unidades de la fórmula del número de Reynolds se cancelan y queda un número puro. Eso es lo que permite aplicar los mismos umbrales a cualquier fluido y tamaño de tubería.
¿Puedo usar la viscosidad cinemática?
Sí. La ecuación del número de Reynolds puede escribirse Re = vD/ν con la viscosidad cinemática, lo que da el mismo resultado que la forma con densidad y viscosidad dinámica.