Informe de cuba de reynolds

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I. INTRODUCCION

OBJETIVOS:

✓ Visualizar los distintos regimenes de flujo en una tubería.

✓ Determinar los números de Reynolds correspondientes a los regimenes de flujo visualizados.

✓ Clasificar visualmente el tipo de flujo según la trayectoria que sigue la tinta producto de la velocidad del fluido (agua).

✓ Aprender a identificar visualmente el tipo de flujo(laminar, transición, turbulento) y comprobarlo mediante la determinación Reynolds.

DEFINICIONES:

a. Caudal:

Es la cantidad de fluido que pasa en una unidad de tiempo. Normalmente se identifica con el flujo volumétrico o volumen que pasa por un área dada en la unidad de tiempo.

b. Viscosidad:

Es la propiedad de los fluidos que tiende a oponerse al flujo cuando se aplica una fuerza, enotras palabras se puede definir como la pegajosidad interna de los fluidos.

c. Flujo laminar:

Se llama flujo laminar al tipo de movimiento de un fluido cuando éste es perfectamente ordenado, estratificado, suave, de manera que el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse si la corriente tiene lugar entre dos planos paralelos, o en capas cilíndricas coaxiales; En el flujo laminarel gradiente de velocidades es diferente de cero. El perfil de velocidad es una curva de forma suave y el fluido se mueve a lo largo de líneas de corriente de aspecto aislado. El flujo se denomina laminar porque aparece como una serie de capas delgadas de fluido (láminas) que se deslizan unas sobre otras. En el flujo laminar las partículas de fluido se mueven a lo largo de las líneas de corrientefijas y no se desplazan de una a otra. El mecanismo de transporte es exclusivamente molecular. Estas se presentan si las fuerzas viscosas son muy fuertes con relación alas fuerzas inerciales

d. Flujo transitorio:

El flujo laminar se transforma en turbulento en un proceso conocido como transición; a medida que asciende el flujo laminar se convierte en inestable por mecanismos que no secomprenden totalmente. Estas inestabilidades crecen y el flujo se hace turbulento.

e. Flujo turbulento:

Al aumentar el gradiente de velocidad se incrementa la fricción entre partículas vecinas al fluido y estas adquieren una energía de rotación apreciable, la viscosidad pierde su efecto y debido a la rotación las partículas cambian de trayectoria. A estos flujos se les conoce como flujo turbulentopues poseen un movimiento desordenado. Este se caracteriza por fluctuaciones al azar en la velocidad del fluido y por un mezclado intenso. El patrón desordenado de burbujas cercanas a la parte inferior de la pared del canal es el resultado del mezclado del flujo turbulento en esa zona. Se presentan si las fuerzas viscosas son muy débiles con relación a las inerciales

PROCESO LAMINAR –TRASITORIO- TURBULENCIA

Cuando un liquido fluye en un tubo y su velocidad es baja, fluye en líneas paralelas a lo largo del eje del tubo; a este régimen se le conoce como “flujo laminar”. Conforme aumenta la velocidad y se alcanza la llamada “velocidad critica”: régimen transitorio, el flujo se dispersa hasta que adquiere un movimiento de torbellino en el que se forman corrientes cruzadas y remolinos;a este régimen se le conoce como “flujo turbulento”. El paso de régimen laminar a turbulento no es inmediato, sino que existe un comportamiento intermedio indefinido que se conoce como régimen de transición.

Si se inyecta una corriente muy fina de algún líquido colorido en una tubería transparente que contiene otro fluido incoloro, se pueden observar los diversos comportamientos del líquidoconforme varía la velocidad (véase la Figura 2.2). Cuando el fluido se encuentra dentro del régimen laminar (velocidades bajas), el colorante aparece como una línea perfectamente definida (Figura 2.1), cuando se encuentra dentro de la zona de transición (velocidades medias), el colorante se va dispersando a lo largo de la tubería (Figura 2.2) y cuando se encuentra en el régimen turbulento...
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