Definicion de fluido turbulento

1. FLUIDOS TURBULENTOS
Este tipo de flujo es el que más se presenta en la práctica de ingeniería. En este
tipo de flujo las partículas del fluido se mueven en trayectorias erráticas, es decir,
en trayectorias muy irregulares sin seguir un orden establecido, ocasionando la
transferencia de cantidad de movimiento de una porción de fluido a otra, de modo
similar a la transferencia de cantidad de movimiento molecular pero a una escala
mayor.
En este tipo de flujo, las partículas del fluido pueden tener tamaños que van desde
muy pequeñas, del orden de unos cuantos millares de moléculas, hasta las muy
grandes, del orden de millares de pies cúbicos en un gran remolino dentro de un
río o en una ráfaga de viento. Cuando se compara un flujo turbulento con uno que
no lo es, en igualdad de condiciones, se puede encontrar que en la turbulencia se
desarrollan mayores esfuerzos cortantes en los fluidos, al igual que las pérdidas
de energía mecánica, que a su vez varían con la primera potencia de la velocidad.
La ecuación para el flujo turbulento se puede escribir de una forma análoga a la
ley de Newton de la viscosidad:
Dónde:
: viscosidad aparente, es factor que depende del movimiento del fluido y de su
densidad.
En situaciones reales, tanto la viscosidad como la turbulencia contribuyen al
esfuerzo cortante:
En donde se necesita recurrir a la experimentación para determinar este tipo de
escurrimiento.
Factores que hacen que un flujo se torne turbulento:
 La alta rugosidad superficial de la superficie de contacto con el flujo, sobre
todo cerca del borde de ataque y a altas velocidades, irrumpe en la zona
laminar de flujo y lo vuelve turbulento.

2.  Alta turbulencia en el flujo de entrada. En particular para pruebas en túneles
de viento, hace que los resultados nunca sean iguales entre dos túneles
diferentes.
 Gradientes de presión adversos como los que se generan en cuerpos
gruesos, penetran por atrás el flujo y a medida que se desplazan hacia
delante lo "arrancan".
 Calentamiento de la superficie por el fluido, asociado y derivado del
concepto de entropía, si la superficie de contacto está muy caliente,
transmitirá esa energía al fluido y si esta transferencia es lo suficientemente
grande se pasará a flujo turbulento.
Figura 1: campo de velocidades de un fluido
Ejemplos y aplicaciones
En hidráulica se ven más en las corrientes de agua a través de un canal en una
presa, y en el desvió de dicha agua hacia una presa.
Otro ejemplo que vemos todos los días son las corrientes atmosféricas del
planeta, que pertenecen a esta categoría.
Definición de flujo turbulento mediante el número de Reynolds
El régimen de flujo depende de tres parámetros físicos que describen las
condiciones del flujo. El primer parámetro es una 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 bastantemente grande, una perturbación del flujo podría

3. aumentar y el flujo podría volverse turbulento. El segundo parámetro es una
escala de velocidad tal como un promedio espacial de la velocidad; si la velocidad
es lo bastante grande el flujo podría ser turbulento. El tercer parámetro es la
viscosidad cinemática; si la viscosidad es lo bastante pequeña, el flujo puede ser
turbulento.
Estos tres parámetros se combinan en un solo parámetro conocido como el
número de Reynolds (R), con el cual se puede predecir el régimen de flujo, si R >
4000 el flujo será turbulento.