ensayo por fatiga

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL
POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA
NÚCLEO PORTUGUESA

Integrantes:
Prof. Ing. Carlos R.

Adriana Guerra.
Irma Escalona.
Víctor Berrios.
Julio, 2013.

Introducción
El interés del estudio de la turbulencia estriba en que los movimientos
fluidos turbulentos son muy comunes,tanto en la naturaleza (flujo en ríos,
atmósfera, volcanes,...) como en aplicaciones de ingeniería (cámaras de
combustión, intercambiadores, turbomaquinaria, reactores químicos, flujo en
tuberías,...), hasta el punto que la mayoría de los flujos de interés tecnológico
resultan ser turbulentos. Dado que la turbulencia modifica significativamente
parámetros tales como la resistencia a lafricción, la transmisión de calor o la
capacidad de mezcla, es necesario estudiarla y caracterizarla.

También, cualquiera podría describir un flujo turbulento

como un

movimiento fluctuante y desordenado y sabría, con poco margen de error,
distinguirlo de un movimiento laminar (de hecho el término “turbulento” forma parte
del lenguaje cotidiano, asociado a desorden), ante la carencia de unadefinición
precisa de la turbulencia se opta por describirla enumerando las propiedades más
destacadas que poseen los flujos turbulentos. Es lo que se conoce como
“síndrome de la turbulencia”.

Número de Reynolds.
Es el

número que sirve para caracterizar el tipo de flujo, laminar o

turbulento. El tipo de flujo está caracterizado por el valor del cociente entre las
fuerzas de inerciadebidas al movimiento del fluido y las fuerzas disipativas
viscosas que se oponen al movimiento.
Número de Reynolds crítico.
Es el valor crítico del número de Reynolds determina el umbral entre el
comportamiento laminar y turbulento en el movimiento de un fluido.
Ley de fricción en tuberías
Es la ley que permite determinar el flujo laminar estacionario ΦV de un
líquido incompresible yuniformemente viscoso (también denominado fluido
newtoniano) a través de un tubo cilíndrico de sección circular constante. Esta
ecuación fue derivada experimentalmente en 1838, formulada y publicada en 1840
y 1846 por Jean Louis Marie Poiseuille (1797-1869). La ley queda formulada del
siguiente modo:

donde V es el volumen del líquido que circula en la unidad de tiempo t,
vmedia la velocidadmedia del fluido a lo largo del eje z del sistema de coordenadas
cilíndrico, r es el radio interno del tubo, ΔP es la caída de presión entre los dos
extremos, η es la viscosidad dinámica y L la longitud característica a lo largo del
eje z. La ley se puede derivar de la ecuación de Darcy-Weisbach, desarrollada en
el campo de la hidráulica y que por lo demás es válida para todos los tipos de flujo.La ley de Hagen-Poiseuille se puede expresar también del siguiente modo:

donde Re es el número de Reynolds y ρ es la densidad del fluido.
En esta forma la ley aproxima el valor del factor de fricción, la
energía disipada por la pérdida de carga, el factor de pérdida por fricción o
el factor de fricción de Darcy λ en flujo laminar a muy bajas velocidades en
un tubo cilíndrico.
Cálculo dela fórmula

Se considera una tubería horizontal de radio R constante y dentro de ella
dos secciones transversales A y B separadas una distancia L. Estas secciones
delimitan un trozo de tubería que en la imagen adjunta queda delimitada por los
puntos ABCD. Dentro de la tubería indicada consideramos a su vez un cilindro
coaxial delimitado por los puntos abcd con área de tapas A = π r2 y radior. Debido
a la viscosidad del fluido, sobre este cilindro actúa un esfuerzo cortante Que
llamaremos T provocado por una fuerza cortante F sobre un área longitudinal AL =
2π r L. Esta fuerza será igual a

tendrá un sentido izquierda -

derecha igual al desplazamiento del fluido, provocado por un gradiente de presión
en la que p1 es mayor que p2 (no guiarse por el dibujo adjunto)....