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Calculadora del número de Reynolds
Cálculo del número de Reynolds a partir de la velocidad o el caudal. Indicador visual de laminaridad, transición y turbulencia. Cálculo de la longitud de entrada y preajustes comunes para fluidos.
Resultados
Número de Reynolds
El número de Reynolds es la relación entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas en un fluido que fluye:
- v — velocidad de flujo (m/s)
- D — diámetro interior de la tubería (m)
- ν — viscosidad cinemática (m²/s); 1 cSt = 10⁻⁶ m²/s
- ρ — densidad del fluido (kg/m³)
- μ — viscosidad dinámica (Pa·s)
Umbrales del régimen de flujo
| Rango de Reynolds | Régimen | Características |
|---|---|---|
| Re < 2.300 | Laminar | Capas lisas y ordenadas; factor de fricción f = 64/Re; predecible |
| 2.300 – 4.000 | Transición | Inestable; turbulencia intermitente; evitar diseñar aquí |
| Re > 4.000 | Turbulento | Caótico; mayor fricción; utilice Colebrook-White para f |
Longitud de entrada hidrodinámica
La distancia desde la entrada de la tubería hasta que el perfil de velocidad se desarrolla completamente:
Viscosidades de fluidos comunes
| Líquido | Temperatura | v (cSt) | ρ (kg/m³) |
|---|---|---|---|
| Agua | 20 °C | 1.004 | 998 |
| Agua | 40 °C | 0.658 | 992 |
| Agua | 80 °C | 0.365 | 972 |
| Aceite hidráulico ISO VG 32 | 40 °C | 32 | 870 |
| Aceite hidráulico ISO VG 46 | 40 °C | 46 | 870 |
| Aceite hidráulico ISO VG 68 | 40 °C | 68 | 880 |
| Aire | 20°C, 1 atmósfera | 15.6 | 1.204 |
| Aceite de motor SAE 30 | 40 °C | 100 | 880 |
Ejemplo práctico
Dada: v = 2 m/s, D = 25 mm, Aceite ISO VG 32 a 40°C (ν = 32 cSt)
Re = 2 × 0,025 / (32 × 10⁻⁶) = 1,563
Régimen: Laminar (Re < 2300)
Longitud de entrada: Le = 0,06 × 1563 × 0,025 = 2,34 metros
Velocidad crítica para Re = 2300: v_crit = 2300 × 32 × 10⁻⁶ / 0,025 = 2,94 m/s
💡 Consejo: En sistemas hidráulicos con aceite (ν = 30–100 cSt), el flujo es casi siempre laminar debido a la alta viscosidad. Los sistemas de agua suelen presentar flujo turbulento porque ν ≈ 1 cSt.
El número de Reynolds Re = vD/ν es un número adimensional que compara las fuerzas de inercia con las fuerzas viscosas en un fluido en movimiento. Predice si el flujo será laminar (suave) o turbulento (caótico).
Lleva el nombre de Osborne Reynolds, quien demostró la transición en su famoso experimento de 1883 utilizando tinta en un tubo de vidrio.
Para el flujo en tuberías, los umbrales críticos son:
- Re < 2300: Laminar — el fluido se mueve en capas paralelas suaves
- 2300 – 4000: Transición — el flujo es inestable y puede alternar entre laminar y turbulento
- Re > 4000: Turbulento — mezcla caótica, remolinos y mayor pérdida de energía
Estos umbrales corresponden a tuberías circulares. Para canales abiertos y otras geometrías se aplican valores críticos diferentes.
Viscosidad cinemática ν = μ/ρ, donde μ es la viscosidad dinámica y ρ es la densidad.
Unidades: m²/s o cSt (centistokes). 1 cSt = 10⁻⁶ m²/s.
Valores habituales: agua a 20°C ≈ 1 cSt; aceite hidráulico VG 32 a 40°C ≈ 32 cSt; aire a 20°C ≈ 15.6 cSt (mucho mayor que el agua debido a su baja densidad, a pesar de tener una baja viscosidad dinámica).
Cuando el fluido entra en una tubería, el perfil de velocidades es inicialmente plano (uniforme). A medida que los efectos viscosos se propagan desde la pared, el perfil evoluciona gradualmente hasta alcanzar la forma completamente desarrollada (parabólica en régimen laminar).
La longitud de entrada es la distancia necesaria:
- Laminar: Le ≈ 0.06 × Re × D (puede ser muy larga a Re elevados)
- Turbulento: Le ≈ 4.4 × Re1/6 × D (relativamente corta, de 10–60 diámetros)
La temperatura afecta intensamente a la viscosidad, especialmente en los aceites. La viscosidad del aceite hidráulico cae aproximadamente un 50% por cada aumento de 20°C.
Ejemplo: El aceite ISO VG 46 tiene ~46 cSt a 40°C, pero ~200 cSt a 0°C y ~15 cSt a 80°C. Esto modifica drásticamente el número de Reynolds: las condiciones de arranque en frío pueden presentar regímenes de flujo muy diferentes a los de la temperatura de servicio.
La viscosidad del agua cambia de forma menos drástica: ~1.8 cSt a 0°C, ~1 cSt a 20°C, ~0.3 cSt a 80°C.
Los procedimientos descritos en esta página fueron desarrollados y probados en campo por el equipo de Vibromera utilizando el Balanset-1A, un equilibrador portátil de dos canales y analizador de vibraciones para el equilibrado de rotores in situ.
Instrumentos y software de equilibrado de campo profesionales. Utilizados en más de 50 países.
Nikolai Shelkovenko
Nikolai Shelkovenko es ingeniero de análisis de vibraciones y fundador y director ejecutivo de Vibromera. Desde hace más de 15 años equilibra equipos rotativos en campo y no en un banco de pruebas: desbrozadoras, ventiladores industriales, trituradoras, centrifugadoras, ejes y husillos. De ese trabajo nacieron los instrumentos Balanset — se concibieron como una herramienta que el especialista puede llevar hasta la máquina y utilizar solo, in situ, y no como equipo de laboratorio. Vibromera se fundó en 2017 y desde 2023 tiene su sede en Oporto, Portugal. Aquí se realizan el desarrollo, el montaje y el soporte de la línea Balanset. El instrumento insignia es el Balanset-1A, un analizador portátil para el equilibrado en uno y dos planos y para el diagnóstico de vibraciones. Nikolai participa personalmente en la atención al cliente, en la resolución de casos de equilibrado difíciles y en el desarrollo del software. Trabaja con clientes de todo el mundo, en cualquier idioma.
