Carrera:Ing. Química

Asignatura:Laboratorio integral I

Contenido:

Practica: Flujo Laminar o turbulento

Maestro:

Norman Edilberto rivera pasos

Alumno (a):

Javier Casas Sosa

Heber Gallegos

12 de mayo de 2010

Índice

Marco teórico…………………………………………………………………………3

Material………………………………………………………………………………..4

Desarrollo de la practica…………………………………………………………...4

Resultados……………………………………………………………………………..6

Conclusión……………………………………………………………………………..7

Bibliografía……………………………………………………………………………7

2

Marco teórico

Flujo laminar y turbulento

El flujo lineal se denomina Laminar y el flujo errático obtenido a mayores velocidades del líquido se denomina Turbulento.

Las características que condicionan el flujo laminar dependen de las propiedades del líquido y de las dimensiones del flujo. Conforme aumenta el flujo másico aumenta las fuerzas del momento o inercia, las cuales son contrarrestadas por la por la fricción o fuerzas viscosas dentro del líquido que fluye. Cuando estas fuerzas opuestas alcanzan un cierto equilibrio se producen cambios en las características del flujo. En base a los experimentos realizados por Reynolds en 1874 se concluyó que las fuerzas del momento son función de la densidad, del diámetro de la tubería y de la velocidad media. Además, la fricción o fuerza viscosa depende de la viscosidad del líquido. Según dicho análisis, el Número de Reynolds se definió como la relación existente entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas (o de rozamiento).

donde V es la velocidad del fluido, D es el diámetro interno de la tubería, ρ es la densidad del fluido, μ es la viscosidad del fluido.

Este número es adimensional y puede utilizarse para definir las características del flujo dentro de una tubería.El número de Reynolds proporciona una indicación de la pérdida de energía causada por efectos viscosos. Observando la ecuación anterior, cuando las fuerzas viscosas tienen un efecto dominante en la pérdida de energía, el número de Reynolds es pequeño y el flujo se encuentra en el régimen laminar. Si el Número de Reynolds es 2100 o menor el flujo será laminar. Un número de Reynolds mayor de 10 000 indican que las fuerzas viscosas influyen poco en la pérdida de energía y el flujo es turbulento.

Flujo laminar

A valores bajos de flujo másico, cuando el flujo del líquido dentro de la tubería es laminar, se utiliza la ecuación demostrada en clase para calcular el perfil de velocidad (Ecuación de velocidad en función del radio). Estos cálculos revelan que el perfil de velocidad es parabólico y que la velocidad media del fluido es

3

aproximadamente 0,5 veces la velocidad máxima existente en el centro de la conducción

Flujo turbulento.

Cuando el flujo másico en una tubería aumenta hasta valores del número de Reynolds superiores a 2100 el flujo dentro de la tubería se vuelve errático y se produce la mezcla transversal del líquido. La intensidad de dicha mezcla aumenta conforme aumenta el número de Reynolds desde 4000 hasta 10 000. A valores superiores del Número de Reynolds la turbulencia está totalmente desarrollada, de tal manera que el perfil de velocidad es prácticamente plano, siendo la velocidad media del flujo aproximadamente 0.8 veces la velocidad máxima.

Material

Vaso de precipitados

1 jeringa de 5 mL

1 jeringa de 35 mL

Tinta china

Pesas de diferentes masas

Cronometro.

Desarrollo de la practica

1.- Se toma la jeringa de 5 mL se le colocan 3 mL de tinta china.

2.- Al vaso de precipitados se le llena con agua.

3.- Se introduce la jeringa con los 3 mL.

4.- Encima del embolo de la jeringa se le colocan las pesas.

5.- Así hasta que se termina la tinta de la jeringa.

6.- Se repite lo anterior con la jeringa de 35 mL con 20 mL de tinta.

4

Desarrollo de la práctica

5

Resultados

Masa de pesas = 256.4 g temperatura = 18 C

Mortero = 506 g

Jeringa delgada de 5 ml

Muestra: 3mL Tiempo: 11 sPeso de la masa utilizada: 489.2gDiametro de aguja: 0.49 mm

068.697)59.10(10056.1)(109.4(

)103(4Re

64

6

== −−

−

sxx

x

π Laminar

Jeringa gruesa de 35 mL

Muestra: 20 mLTiempo: 2.18 sPeso de la masa utilizada: 489.9 gDiámetro de la aguja: 2.6 mm

47.4254)18.2)(10056.1)(106.2(

)1020(4Re

63

6

== −−

−

xx

x

π

6

Conclusión

En la realización de la practica se tuvieron muchos ajustes para que se realice, uno de ellos fue el elegir que tipo de objeto se le colocaría para que ejerza precio y así empujar ala jeringa, todo esto para que el flujo se observara laminar, para que se observara turbulento no hubo mayor dificultad .

Bibliografía

www.tecnun.es/asignaturas/Fluidos1/.../FAQ12.html

fluidos.eia.edu.co/.../laminar_turbulento.htm -

7