La analogía de Reynolds es conocida popularmente por relacionar el momento turbulento y la transferencia de calor.[1] Esto se debe a que en un flujo turbulento, en una tubería o en una capa límite, el transporte de momento y el transporte de calor dependen en gran medida de los mismos remolinos turbulentos y la velocidad y los perfiles de temperatura tienen la misma forma.
El supuesto principal es que el flujo de calor q/A en un sistema turbulento es análogo al flujo de momento τ, indica que relación τ/(q/A) debe ser constante para todas las posiciones radiales.
La analogía completa de Reynolds * es:
Los datos experimentales para las corrientes de gas concuerdan aproximadamente con la ecuación anterior si los números de Schmidt y Prandtl están cerca de 1.0 solo si existe fricción de la superficie en el flujo más allá de una placa plana o dentro de una tubería. Cuando se trata de líquidos y/o existe la fricción de las formas, se sabe que la analogía no es válida.[1]
En 2008, la forma cualitativa de validez de la analogía de Reynolds fue reexaminada para el flujo laminar de fluido incompresible en el caso de que la viscosidad dinámica, μ, fuera variable.[2] Se demostró que la dependencia inversa del número de Reynolds (Re) y del coeficiente de fricción de la superficie cf era la base para la validez de la analogía de Reynolds en flujos convectivos laminares con «μ» constante o variable. Para μ = const. se reduce a la forma popular de número de StantonSt, que aumenta con el aumento del Número de ReynoldsRe, mientras que para μ variable se reduce a St que aumenta con la disminución de Re. En consecuencia, la «analogía Chilton-Colburn» de St•Pr2/3 aumenta con el aumento de cf es cualitativamente válida siempre que la analogía de Reynolds sea válida. Además, la validez de la analogía de Reynolds está ligada a la aplicabilidad del Teorema de Producción Mínima de Entropía de Prigogine[3] Por lo tanto, la analogía de Reynolds es válida para los flujos que están cerca de ser desarrollados, para los que los cambios en los gradientes de las variables de campo (velocidad y temperatura) a lo largo del flujo son pequeños.[2]
↑ Geankoplis, C.J. Transport processes and separation process principles (2003), Fourth Edition, p. 475.
↑ Mahulikar, S.P., & Herwig, H., 'Fluid friction in incompressible laminar convection: Reynolds' analogy revisited for variable fluid properties,' European Physical Journal B: Condensed Matter & Complex Systems, 62(1), (2008), pp. 77-86.
Prigogine, I. Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes (1961), Interscience Publishers, New York.
Datos:Q2076621
Octubre 25, 2023
analogía, reynolds, analogía, reynolds, conocida, popularmente, relacionar, momento, turbulento, transferencia, calor, esto, debe, flujo, turbulento, tubería, capa, límite, transporte, momento, transporte, calor, dependen, gran, medida, mismos, remolinos, turb. La analogia de Reynolds es conocida popularmente por relacionar el momento turbulento y la transferencia de calor 1 Esto se debe a que en un flujo turbulento en una tuberia o en una capa limite el transporte de momento y el transporte de calor dependen en gran medida de los mismos remolinos turbulentos y la velocidad y los perfiles de temperatura tienen la misma forma El supuesto principal es que el flujo de calor q A en un sistema turbulento es analogo al flujo de momento t indica que relacion t q A debe ser constante para todas las posiciones radiales La analogia completa de Reynolds es f 2 h C p G k c V a v displaystyle frac f 2 frac h C p times G frac k c V av Los datos experimentales para las corrientes de gas concuerdan aproximadamente con la ecuacion anterior si los numeros de Schmidt y Prandtl estan cerca de 1 0 solo si existe friccion de la superficie en el flujo mas alla de una placa plana o dentro de una tuberia Cuando se trata de liquidos y o existe la friccion de las formas se sabe que la analogia no es valida 1 En 2008 la forma cualitativa de validez de la analogia de Reynolds fue reexaminada para el flujo laminar de fluido incompresible en el caso de que la viscosidad dinamica m fuera variable 2 Se demostro que la dependencia inversa del numero de Reynolds Re y del coeficiente de friccion de la superficie cf era la base para la validez de la analogia de Reynolds en flujos convectivos laminares con m constante o variable Para m const se reduce a la forma popular de numero de Stanton St que aumenta con el aumento del Numero de Reynolds Re mientras que para m variable se reduce a St que aumenta con la disminucion de Re En consecuencia la analogia Chilton Colburn de St Pr2 3 aumenta con el aumento de cf es cualitativamente valida siempre que la analogia de Reynolds sea valida Ademas la validez de la analogia de Reynolds esta ligada a la aplicabilidad del Teorema de Produccion Minima de Entropia de Prigogine 3 Por lo tanto la analogia de Reynolds es valida para los flujos que estan cerca de ser desarrollados para los que los cambios en los gradientes de las variables de campo velocidad y temperatura a lo largo del flujo son pequenos 2 Vease tambien EditarNumero de Reynolds Analogia del factor J de Chilton y ColburnReferencias Editar a b Geankoplis C J Transport processes and separation process principles 2003 Fourth Edition p 475 a b Mahulikar S P amp Herwig H Fluid friction in incompressible laminar convection Reynolds analogy revisited for variable fluid properties European Physical Journal B Condensed Matter amp Complex Systems 62 1 2008 pp 77 86 Prigogine I Introduction to Thermodynamics of Irreversible Processes 1961 Interscience Publishers New York nbsp Datos Q2076621 Obtenido de https es wikipedia org w index php title Analogia de Reynolds amp oldid 143278762, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,
