Flujo de fluidos por tuberias

Flujo de fluidos por tuberías.
A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo (tuberías) ocurren perdidas de energía debido a la fricción, al diámetro de la tubería y de igual manera debido a otros accesorios presentes en las líneas de flujo.
Tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo lo que hace quedichos sistemas sean creados tomando en cuenta las necesidades de transporte de los fluidos y los parámetros a los cuales deben abstenerse para dicha fabricación de las líneas de flujos.
Flujo Laminar.
Es uno de los dos tipos principales de flujo en fluido Se llama flujo laminar o corriente 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 como, por ejemplo la glicerina en un tubo de sección circular. Las capas no se mezclan entre sí. El mecanismo de transporte es exclusivamente molecular.
La ley de Newton de la viscosidad es la que rige el flujo laminar:
Esta leyestablece la relación existente entre el esfuerzo cortante y la rapidez de deformación angular. La acción de la viscosidad puede amortiguar cualquier tendencia turbulenta que pueda ocurrir en el flujo laminar. En situaciones que involucren combinaciones de baja viscosidad, alta velocidad o grandes caudales, el flujo laminar no es estable, lo que hace que se transforme en flujo turbulento.
Sedetermina que hay flujo laminar cuando el numero de Re (Reynolds) es menor de 2100.
Flujo Turbulento.
Se llama flujo turbulento o corriente turbulenta al movimiento de un fluido que se da en forma caótica, en que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran formando pequeños remolinos aperiódicos, como por ejemplo el agua en un canal de granpendiente. Debido a esto, la trayectoria de una partícula se puede predecir hasta una cierta escala, a partir de la cual la trayectoria de la misma es impredecible, más precisamente caótica.
Es determinado cuando el número de Reynolds tiene valores mayores a 4000.
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Velocidad de Fluido.
Al descender la velocidad se encuentra que para números de Reynolds menores de 2100 el flujoes siempre laminar, y cualquier turbulencia es que se produzca es eliminada por la acción de la viscosidad.
El paso de flujo laminar a turbulento es un fenómeno gradual, inicialmente se produce turbulencia en la zona central del tubo donde la velocidad es mayor, pero queda una corona de flujo laminar entre las paredes del tubo y el núcleo central turbulento.
Al aumentar la velocidad media, elespesor de la corona laminar disminuye gradualmente hasta desaparecer totalmente. Esta última condición se consigue a altas velocidades cuando se obtiene turbulencia total en el flujo.
*Nú*mero de Reynolds.
La transición del flujo laminar al turbulento en tuberías es una función de la velocidad, la densidad y viscosidad del fluido y el diámetro del tubo. Estas variables se correlacionan enun número adimensional conocido como Número de Reynolds, cuya expresión es:
NRe: DVρ/µ
Donde: NRe es el número de Reynolds (adimensional)
D es el diámetro de la tubería (m)
V es la velocidad promedio del fluido (m/s)
ρ es la densidad del fluido (Kg./m3)
µ es la viscosidad del fluido (Kg. / m.s)
Reynolds llego a la conclusión de los comportamientos de flujo de fluidos con locual estableció:
Laminar Nre < 2100
Tipos de flujos Transición Nre 2100< Nre < 4000
Turbulento > 4000
Experimento de Reynolds.
Reynolds realizó sus experimentos utilizando un depósito de agua con un tubo de vidrio conectado horizontalmente.
En el extremo del tubo coloco una valvula para regular el caudal. A través de una boquilla de inyección se introduce una corriente muy...