Tuberias

Para visualizar las características de los flujos laminar y turbulento, Reynolds
empleó un colorante inyectado en una corriente de agua. Según muestra la instalación
de la Figura 3, del interiordel tanque de Reynolds (que está elevado respecto al suelo),
parte un conducto transparente horizontal que, ya fuera del tanque, va conectado a una
tubería descendente de desagüe. Debido al desnivelentre la superficie libre del tanque
y el desagüe, por esta conducción circula agua. Al final de la tubería hay una válvula de
regulación para controlar el caudal de agua desalojado (es decir, lavelocidad de la
corriente).
50 PRÁCTICAS DE MECÁNICA DE FLUIDOS
En ese dispositivo, el agua se introduce en el conducto horizontal a través de
una boquilla o embudo, con el objeto de facilitar unacirculación del agua muy regular.
En la zona de la boquilla se encuentra el inyector de colorante, alimentado desde un
pequeño depósito exterior a través de una manguera.
Figura 4. Fotografías de losdiferentes regímenes de flujo observados en
el Tanque de Reynolds
Para el tipo de movimiento correspondiente a flujo por un conducto de sección
circular, se puede obtener una solución analíticasuponiendo flujo estacionario, simetría
axial e imponiendo equilibrio entre las fuerzas de presión y las fuerzas viscosas. La
4. VISUALIZACIÓN DE FLUJOS LAMINAR Y TURBULENTO 51
solución así obtenida,que refleja una distribución de velocidad de tipo parabólico
respecto a la posición radial, es la conocida ecuación de Hagen-Poiseuille. En este
movimiento, que es estacionario, las líneas decorriente coinciden con las trayectorias
de las partículas de fluido, así como con las líneas de traza de las partículas de
colorante en el ensayo de Reynolds, y no son sino rectas paralelas al eje delconducto.
Sin embargo, Reynolds observó que dicho movimiento, estable y regular, sólo
existe si la velocidad del flujo es suficientemente pequeña o bien si el diámetro del tubo
es suficientemente...