¿Qué es el número de Reynolds?
El número de Reynolds (Re) es una magnitud adimensional que permite predecir si el flujo de un fluido por una tubería será suave y ordenado (laminar) o caótico y con mezcla (turbulento). Expresa la relación entre las fuerzas de inercia y las fuerzas viscosas que actúan dentro del fluido en movimiento. Los ingenieros lo emplean a diario al diseñar tuberías, bombas, intercambiadores de calor y sistemas de climatización (HVAC), ya que el régimen del flujo condiciona la pérdida de carga, la transferencia de calor y el comportamiento de la mezcla.
Cómo usar esta calculadora
Introduce cuatro valores: la densidad del fluido \(\rho\) (kg/m³), la velocidad media del flujo \(v\) (m/s), el diámetro interior de la tubería \(D\) (m) y la viscosidad dinámica \(\mu\) (Pa·s). La calculadora devuelve el número de Reynolds y clasifica el régimen del flujo. Para el agua a temperatura ambiente, \(\rho \approx 1000\) kg/m³ y \(\mu \approx 0{,}001\) Pa·s.
La fórmula explicada
La ecuación que rige el cálculo es $$Re = \frac{\text{Densidad }\rho \cdot \text{Velocidad }v \cdot \text{Diámetro }D}{\text{Viscosidad }\mu}$$ El numerador recoge la cantidad de movimiento por inercia (un fluido más pesado y rápido en una tubería más ancha se resiste a desviarse), mientras que el denominador refleja el amortiguamiento viscoso. Los límites de régimen habituales para el flujo en una tubería circular son: Re < 2300 laminar, 2300–4000 de transición y Re > 4000 turbulento.
Ejemplo resuelto
El agua (\(\rho = 1000\) kg/m³, \(\mu = 0{,}001\) Pa·s) circula a \(v = 2\) m/s por una tubería de \(D = 0{,}05\) m. Entonces $$Re = \frac{1000 \times 2 \times 0{,}05}{0{,}001} = \frac{100}{0{,}001} = 100\,000$$ Como 100 000 > 4000, el flujo es claramente turbulento.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el número de Reynolds es adimensional? Las unidades de \(\rho v D\) (kg/m³ \(\times\) m/s \(\times\) m) se cancelan exactamente con las de \(\mu\) (Pa·s = kg/m·s), de modo que solo queda un número puro.
¿Qué diámetro debo usar en un conducto no circular? Utiliza el diámetro hidráulico, \(D_h = \frac{4A}{P}\), donde A es el área de la sección transversal y P el perímetro mojado.
¿Puedo usar la viscosidad cinemática en su lugar? Sí. Si conoces \(\nu = \mu/\rho\), aplica \(Re = \frac{vD}{\nu}\), que da el mismo resultado.
