Flujo Laminar y Turbulento

Introducción
Flujo laminar y turbulento
A velocidades bajas, las partículas del fluido siguen las líneas de corriente en otras palabras si al fluido se lo considera un conjunto de capas, estas se deslizan unas respecto a otras con diferente velocidad, en este desplazamiento del fluido no constan movimientos transversales ni torbellinos definiendo así flujo laminar.
A velocidades máselevadas, surgen fluctuaciones en la velocidad del flujo, formando el seno del fluido remolinos, siendo consecuencia de factores como el contacto con sólidos, rozamiento del fluido con la capa limite, contacto con otras capas de fluidos: las turbulencias son procesos de transferencia de energía, siendo la energía de rotación producida en los remolinos afectando así los parámetros iniciales del fluidoentre los más importantes presión y velocidad, ni siquiera en la actualidad se puede predecir completamente los fenómenos que produce este flujo.
Para determinar la transición del flujo laminar a turbulento se posee el número de Reynolds, si el número de Reynolds es menor de 2100, el flujo a través de la tubería es siempre laminar; cuando los valores son más elevados alrededor de 4000 el flujoserá turbulento.
Según James A. Fay: "Los flujos turbulentos no se pueden evaluar exclusivamente a partir de las predicciones calculadas, su análisis depende de una combinación de datos experimentales y modelos matemáticos", esto es evidente al observar el flujo de un fluido a velocidades elevadas, al principio es un movimiento laminar a lo largo de líneas de corriente, pero al cabo de ciertadistancia se hace inestable y se forma un sistema de remolinos entrelazados.

Flujo Laminar Flujo Turbulento
Número de Reynolds
El número de Reynolds es un parámetro usado para la predicción del tipo de flujo de un fluido, este parámetro está en función de cuatro variables: el diámetro del tubo, la velocidad lineal, como la viscosidad, la densidad.
El primer parámetro diámetro del tubo esuna escala de longitud del campo de flujo, como el espesor de una capa límite o el diámetro de una tubería. Si dicha escala de longitud es lo bastante grande, una perturbación del flujo podría aumentar y el flujo podría volverse turbulento.
El segundo parámetro velocidad lineal es una escala de velocidad como un promedio espacial de la velocidad; si la velocidad es lo bastante grande el flujopodría ser turbulento.
La relación entre el tercer y cuarto parámetro es la viscosidad cinemática; si la viscosidad es lo bastante pequeña, el flujo puede ser turbulento.
Re = ρ*v*Dμ
Para Re < 2100 tenemos flujo laminar
Para Re > 4000 tenemos flujo turbulento.
Para 2100 < Re < 4000 existe una zona de transición, donde el tipo de flujo puede ser tanto laminar como turbulento.
Aforovolumétrico.
Es un método de laboratorio que permite obtener los datos necesarios para el cálculo de caudales pequeños. Consiste en medir el tiempo que el caudal necesita para llenar un recipiente de volumen, obteniendo los datos volumen (v) y el tiempo de llenado del volumen conocido (t).
Q= Vt m3s
Aplicando la ecuación mostrada que relaciona el volumen y el tiempo finalmente se obtiene el caudal.Este método es aplicable en caudales de pequeñas corrientes, en canales artificiales y de laboratorio; su uso en corrientes naturales es muy restringido.

Objetivos:

Equipo:
* Modelo hidráulico de Reynolds.
* Cronometro A= +/- 0.1 (s)
* Probeta graduada A= +/- 1 (ml)
* Termómetro A= +/- 1 (°C)
* Recipientes plásticos
* Permanganato de potasio
DiagramaProcedimiento:

1. Nivelar el aparato de Reynolds y llenar el tanque principal.
2. Colocar una porción dele permanganato de potasio el tanque superior.
3. Medir la temperatura del agua.
4. Abrir la válvula del tanque principal al igual que la válvula del tanque superior que contiene el permanganato de potasio.
5. Al descender el permanganato de potasio por el fluido, observar el...