Practica De Reynolds

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL FRANCISCO DE MIRANDA ÁREA DE TECNOLOGÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA CIVIL DEPARTAMENTO DE HIDRÁULICA LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS

Estudio del Flujo Laminar y Flujo Turbulento

Abril, 2012

1.

Experimento:

Estudio de flujo turbulento y flujo laminar. 2. Objetivos: Diferenciar el establecimiento de los regímenes de flujo laminar y turbulento. Evaluarlas características cualitativas y cuantitativas de los dos regimenes de flujo. Determinar el Número de Reynolds crítico y comprobar el paso del régimen laminar al régimen turbulento. 3. Equipos de Laboratorio: a) Aparato de Osborne-Reynolds, Modelo H65D.
Deposito de alimentación de tinta Válvula de regulación de tinta Aguja de inyección de tinta Manguera que suministra el agua Tanque cilíndricode alimentación

Manguera de Desagüe Tubería de prueba para visualizar el tipo de flujo.

Rotámetro para medir Caudal

Figura 3.1 Partes del Aparato de Osborne Reynolds

4. Investigar: 1. Definir flujo real y flujo ideal 2. ¿Que son líneas de corriente? Definir campo de flujo. 3. Descripción del experimento de Reynolds. Identifique las partes del Aparato y diga ¿Que es el número deReynolds? 4. ¿Qué significa que un flujo sea laminar? 5. ¿Qué significa que un flujo sea turbulento? 6. Defina flujo uniforme y flujo no uniforme. 7. Defina flujo permanente y flujo no permanente. 8. Características cualitativas y cuantitativas del régimen laminar y del régimen turbulento. 9. Límites en que se presentan los régimen laminar y régimen turbulento. 10. ¿Qué quiere decir que un flujo esteen la etapa de transición? Y por qué se le denomina así, a este régimen de flujo. 5. Nociones Básicas para el desarrollo de la Práctica. El aparato de Reynolds está sido diseñado para permitir la reproducción de algunos experimentos sobre la naturaleza del movimiento laminar y turbulento, tales como: Estudio de flujos laminares, turbulentos y sus fenómenos transitorios y búsqueda experimental delnúmero de número de Reynolds para ambos regímenes y para los valores críticos. El número adimensional de Reynolds representa la relación entre las fuerzas inerciales y las fuerza viscosas y la expresión para estimar su valor de tuberías es la siguiente:

Re 

F .inerciales VD 4Q   F .vis cos as visc.cinematica  * D * visc.cinematica

La primera ecuación permite calcular Re si se conoce lavelocidad y la segunda se emplea cuando se tiene cono dato directamente el caudal.

Los límites prácticos empleados en tuberías para estar al tanto, sobre el tipo de flujo que está circulando son los siguientes: Re < 2000 2000 ≤ Re ≤ 4000 Re > 4000 Flujo Laminar Flujo de transición Flujo Turbulento

Criterios para identificar cualitativamente el tipo de Régimen en el experimento de Reynolds. Flujo Laminar: Para identificar visualmente este tipo de régimen, solo se debe observar a través de la tubería vertical que forma parte del equipo, el comportamiento de la tinta moviéndose dentro del tubo. Si la tinta no se mezcla en ninguno de los puntos del ducto y su movimiento es en forma de capas; es decir, como líneas con una curvatura casi imperceptible, entonces probablemente estemos enpresencia de un flujo laminar. En este tipo de flujo predomina las fuerzas viscosas por encima de las fuerzas inerciales.

Figura 3.2. Flujo Laminar

 Flujo Transición: en este tipo de flujo, se observa que la línea deja de ser recta y comienza a ondularse, originado formas sinusoidales. Comienza una mezcla entre la tinta y el agua, pero de forma muy leve casi inapreciable.

Figura. 3.3Flujo en Transición.

 Flujo Turbulento: para efectos prácticos esta tipo de flujo puede ser clasificado en dos etapas. La primera puede incluirse dentro de una turbulencia leve en donde comienza a mezclarse la tinta con el agua, desaparecen por completo las ondas que se presentaban en el flujo en transición y comienzan a visualizarse formas errática y sin ningún orden establecido tal como se...