Termofluidos

Para esta practica se ha tomado tres aperturas de la válvula, cada una para un régimen de flujo diferente (laminar, transición y turbulento), el cual pudimos determinar observando el flujo de la tinta china de la maquina.
En cada apertura se ha predeterminado tres temperaturas del agua (30⁰, 40⁰ y 50⁰ C); a las cuales se ha dispuesto la maquina para poder observar los tipos de flujo y el cambiode un régimen a otro. Hemos tomado nota de estas observaciones para ser comparadas posteriormente con los resultados cuantitativos de la práctica que consiste en calcular el número de Reynolds para cada temperatura en las tres aperturas.
Luego se ha dispuesto de un vaso precipitado en el cual se ha marcado el volumen a recolectar (200 ml), y se procedió a llenar el vaso precipitado hasta lamarca con el fluido en el cual se le ha aplicado las tres temperaturas, recolectando el volumen de fluido una vez para cada temperatura.
Mientras se recolecta el volumen predeterminado de fluido, hemos tomado el tiempo que toma el fluido en llegar a la marca (tiempo de recolección) con un cronometro, igualmente para cada temperatura.
Para calcular el número de Reynolds necesitamos la velocidaddel fluido (v̄), el diámetro de la tubería (D) y la viscosidad cinética (Ѵ).
NRe= v̄ x D / Ѵ
La velocidad del fluido se obtiene mediante la formula:
v̄ = caudal (Q) / área(A)
Para obtener estos datos utilizamos las siguientes formulas:
Caudal (Q) = volumen (V) / tiempo (t) Área (A) = π x D² / 4
El diámetro ya esta predeterminado (12mm) y la viscosidad cinemática se obtienemediante una grafica que nos indica, dependiendo de la temperatura, la viscosidad cinemática.

APERTURA 1 (LAMINAR) NRe ≤ 2000
Temperatura: 30⁰ C Tiempo de recolección: 17,98 seg.
Patrón de flujo observado: laminar Viscosidad cinemática: 0,8x10⁻⁶ m²/s
Caudal (Q) = 2x10̄⁻⁴ m³ / 17, 98 s = 1, 11x10⁻⁵ m³/s
Área (A) = π (0,012 m) ² / 4 = 1,1309x10̄⁻⁴ m²
Velocidad (v̄) = 1, 11x10⁻⁵ m³/s / 1, 1309x10̄⁻⁴ m² = 0,098 m/s
NRe = 0,098 m/s (0,012 m) / 0, 8x10⁻⁶ m²/s = 1470

Temperatura: 40⁰ C Tiempo de recolección: 16,90 seg.
Patrón de flujo observado: laminar Viscosidad cinemática: 0,68x10⁻⁶ m²/s
Caudal (Q) = 2x10̄⁻⁴ m³ / 16, 90 s = 1, 18x10⁻⁵ m³/s
Área (A) = π (0,012 m) ² / 4= 1, 1309x10̄⁻⁴ m²
Velocidad (v̄) = 1, 18x10⁻⁵ m³/s / 1, 1309x10̄⁻⁴ m² = 0, 104 m/s
NRe = 0,104 m/s (0,012 m) / 0, 68x10⁻⁶ m²/s = 1835,3

Temperatura: 50⁰ C Tiempo de recolección: 15, 63 seg.
Patrón de flujo observado: transición Viscosidad cinemática: 0,55x10⁻⁶ m²/s
Caudal (Q) = 2x10̄⁻⁴ m³ / 15, 63 s = 1, 28x10⁻⁵ m³/s
Área (A) = π(0,012 m) ² / 4 = 1, 1309x10̄⁻⁴ m²
Velocidad (v̄) = 1, 28x10⁻⁵ m³/s / 1, 1309x10̄⁻⁴ m² = 0, 113 m/s
NRe = 0,113 m/s (0,012 m) / 0, 55x10⁻⁶ m²/s = 2465,6

CONCLUSION
Tomando en cuenta lo observado en la práctica y los cálculos realizados podemos concluir que el flujo es laminar en las dos primeras temperaturas aplicadas (30⁰ y 40⁰); esto es debido a que nuestros resultados muestran un número deReynolds menor a 2000, lo cual esta dentro del parámetro establecido para que sea laminar. Así mismo, coincide con el flujo observado durante la práctica.
Para la última temperatura (50⁰) observamos durante el experimento un cambio en el flujo, que paso de ser laminar a ser de transición. El parámetro del flujo de transición es si 2000 < NRe ≤ 4000. Siguiendo esta condición y según losresultados obtenidos podemos concluir que el flujo es transitorio debido a que el numero de Reynolds obtenido esta dentro de el intervalo establecido anteriormente.
A medida que la temperatura aumenta, aumenta su velocidad lo que da como consecuencia un aumento en el número de Reynolds.
También hemos notado al realizar los cálculos como influye en la velocidad del fluido la viscosidad cinemática....