Calculadora del número de Reynolds
Introduce la velocidad del flujo y el diámetro interior de la tubería, y luego la densidad y la viscosidad dinámica del fluido o su viscosidad cinemática. Los valores por defecto son de agua a unos 20 °C. La calculadora da el número de Reynolds y el régimen de flujo.
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Cómo usarla
- Introduce la velocidad media del flujo (el caudal dividido entre la sección de la tubería) en m/s o ft/s.
- Introduce el diámetro interior en mm o pulgadas.
- Define el fluido por su densidad y viscosidad dinámica o por su viscosidad cinemática (mm²/s, lo mismo que centistokes).
- Lee Re y el régimen de flujo.
Fórmula
Re = ρ × v × D / μ = v × D / ν
- ρ — densidad, kg/m³;
- v — velocidad media, m/s;
- D — diámetro interior, m;
- μ — viscosidad dinámica, Pa·s (1 mPa·s = 0,001 Pa·s = 1 cP);
- ν — viscosidad cinemática, m²/s (1 mm²/s = 10⁻⁶ m²/s = 1 cSt).
Límites de régimen usados: laminar por debajo de 2300, de transición de 2300 a 4000 y turbulento por encima de 4000.
Ejemplo resuelto
Agua a 20 °C (998,2 kg/m³, 1,002 mPa·s) a 1 m/s en una tubería de 50 mm:
Re = 998,2 × 1 × 0,05 ÷ 0,001002 = 49.810, turbulento. La viscosidad cinemática es 1,0038 mm²/s.
Aceite con ν = 100 mm²/s a 3 ft/s (0,9144 m/s) en una tubería de 2 in (0,0508 m): Re = 0,9144 × 0,0508 ÷ 0,0001 = 465, laminar.
Consejos
- Velocidad a partir del caudal: v = Q / (π D² / 4). 2 L/s en una tubería de 50 mm son 1,02 m/s.
- Usa el diámetro interior, no el diámetro nominal de la tubería.
- Para la pérdida de carga, el régimen decide el factor de fricción: consulta la calculadora de Darcy-Weisbach.
Preguntas frecuentes
¿Qué es el número de Reynolds?
Es un cociente adimensional entre las fuerzas de inercia y las viscosas de un flujo: Re = ρvD/μ, o vD/ν con la viscosidad cinemática ν = μ/ρ. Valores bajos indican un flujo ordenado en capas (laminar); valores altos, un flujo caótico que mezcla (turbulento).
¿A partir de qué Reynolds es turbulento el flujo en una tubería?
En tuberías circulares el flujo suele ser laminar por debajo de unos 2300 y turbulento por encima de unos 4000; entre ambos es de transición y puede pasar a cualquiera de los dos. Son los límites que usa la calculadora. En tuberías muy lisas y sin perturbaciones el flujo puede seguir laminar con Re más alto.
¿Qué viscosidad tiene el agua?
A unos 20 °C el agua tiene una densidad de unos 998 kg/m³ y una viscosidad dinámica de cerca de 1,0 mPa·s, así que ν ≈ 1,0 mm²/s (1 cSt). La viscosidad baja rápido con la temperatura: el agua caliente circula con un Re claramente mayor.
¿Qué diámetro uso en un conducto no circular?
El diámetro hidráulico D_h = 4A / P, donde A es el área de paso y P el perímetro mojado. En un conducto cuadrado de lado a, D_h = a.