Lab Fluido

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Experiencia N°1

“Determinación de tipos de
Flujo según Reynolds”














Nombre: Nataly Muñoz

Profesor/a: María Carracedo

Fecha: Mayo del2012
Objetivo


• Determinar de manera cualitativa el tipo de Flujo y su comportamiento con respectivos, Valores teóricos arrojados.

• Obtención de una ecuación para calcular el Numero de Reynolds en función del Caudal.

• Determinar Velocidad máxima para una serie o conjunto de datos encontrados de manera experimental
Historia de Reynolds
En la segunda mitad del siglo XIX ylos inicios del XX, se realizaron estudios de dos fenómenos hasta entonces inexplorados, la turbulencia y la dinámica de los gases(la compresibilidad no puede ser despreciada), donde se desarrollaron técnicas como el análisis dimensiónal para afrontar estos retos.
Reynolds, ingeniero y físico Irlandés realizo importantes contribuciones tanto en los campos de la hidráulica como en la mecánicade fluidos, él es el responsable del teorema del transporte de Reynolds con los que las ecuaciones de la dinámica adquirieron su forma moderna. Innovador también en flujo viscoso y lubricación, su trabajo fue vital para el posterior desarrollo que se daría en dichos campos.
En cuanto a la turbulencia, fue el pionero estudiando sus causas, dando lugar a los conceptos de flujo turbulento ylaminar. Reynolds acuñó la idea de la turbulencia como una oscilación de alta frecuencia sobre un valor medio y lo aplicó al conjunto de ecuaciones de Navier-Stokes, logrando definir la turbulencia al introducir los esfuerzos de Reynolds. Sin embargo, la solubilidad de las ecuaciones con este añadido es aún un problema abierto (problema del cierre de la turbulencia).

Fruto de su trabajo, apareceel número de Reynolds como medida de la turbulencia. Este es un número adimensional utilizado para caracterizar el movimiento de un fluido, este numero relaciona la densidad, viscosidad, velocidad y dimensión típica de un flujo en una expresión adimensional

Dicho numero esta relacionado con el hecho de que el flujo pueda considerar laminar o turbulento, de la siguiente manera:

• En conductoso tuberias ( ya que on otros sistemas varia el Reynolds limite)


Si el número de Reynolds es menor de 2000 el flujo será laminar y si es mayor de 4000 el flujo será turbulento. El mecanismo y muchas de las razones por las cuales un flujo es laminar o turbulento es todavía hoy objeto de especulación.
Un flujo laminar se define como aquel en que el fluido se mueve en capas o láminas,deslizándose suavemente unas sobre otras y existiendo sólo intercambio de molecular entre ellas. Cualquier tendencia hacia la inestabilidad o turbulencia se amortigua por la acción de las fuerzas cortantes viscosas que se oponen al movimiento relativo de capas de fluido adyacentes entre sí. Por otro lado, en un flujo turbulento, el movimiento de las partículas es muy errático y se tiene un intercambiotransversal de cantidad de movimiento muy intenso.

Para encontrar el significado físico de tal parámetro adimensional, Reynolds llevo a cabo sus famosos experimentos a través de tubos de vidrio. Coloco un tubo de vidrio horizontalmente con una válvula en uno de sus extremos y un tanque de alimentación en otro. La entrada al tubo tenía una forma de campana y su superficie era bastante lisa. Reynoldsdispuso, además, de un sistema para inyectar tinta en forma de corriente sumamente fina en cualquier punto de la entrada al tubo.
Para gastos pequeños, la corriente de tinta se presentaba como un delgado filamento a lo largo del tubo, indicando que se trataba de un régimen laminar. Al incrementar el gasto (aumentando, por consiguiente el número de Reynolds) se alcanzaba la condición en que el...