practica

1. Instituto Tecnológico de Mexicali
Practica: Flujo Laminar y Turbulento
Materia: Laboratorio integral I
Profesor: Norman Rivera Pasos
Fecha: Viernes 11 de Septiembre 2015
Integrantes:
García Aguilera Paulina
Martínez Moreno Miroslava
Meza Green Leonardo Alfonso
Navarro Orrantia Alicia
Meza Alvarado Jair Alexis
García Flores Víctor Emmanuel
Amador Liera Karen Esperanza
Ceballos Soto Alexandra

2. Título:
“Flujo Laminar y Turbulento”
Objetivo:
Observar e identificar las diferencias en el comportamiento de un fluido a
diferentes velocidad para determinar si éste es laminar o turbulento.
Introducción
Las fuerzas de fricción tratan de introducir rotación entre las partículas en
movimiento, pero simultáneamente la viscosidad trata de impedir la
rotación. Dependiendo del valor relativo de estas fuerzas se pueden producir
diferentes estados de flujo. Cuando el gradiente de velocidad es bajo, la fuerza
de inercia es mayor que la de fricción, las partículas se desplazan pero no
rotan, o lo hacen pero con muy poca energía, el resultado final es un
movimiento en el cual las partículas siguen trayectorias definidas, y todas las
partículas que pasan por un punto en el campo del flujo siguen la misma
trayectoria. Este tipo de flujo fue identificado por O. Reynolds y se denomina
“laminar”, queriendo significar con ello que las partículas se desplazan en forma
de capas o láminas.
Al aumentar el gradiente de velocidad se incrementa la fricción entre partículas
vecinas al fluido, y estas adquieren una energía de rotación apreciable, la
viscosidad pierde su efecto, y debido a la rotación las partículas cambian de
trayectoria. Al pasar de unas trayectorias a otras, las partículas chocan entre sí
y cambian de rumbo en forma errática. Éste tipo de flujo se denomina
"turbulento".

3. Marco teórico
Las partículas se desplazan siguiendo trayectorias paralelas, formando así en
conjunto capas o láminas de ahí su nombre, el fluido se mueve sin que haya
mezcla significativa de partículas de fluido vecinas. Este flujo se rige por la ley
que relaciona la tensión cortante con la velocidad de deformación angular
La viscosidad del fluido es la magnitud física predominante y su acción
amortigua cualquier tendencia a ser turbulento.
El flujo puede depender del tiempo de forma significativa, como indica la salida
de una sonda de velocidad que se observa en la figura a), o puede ser estable
como en b)
v(t)
t
(a) flujo inestable
v(t)
t
(b) flujo estable
La razón por la que un flujo puede ser laminar o turbulento tiene que ver con lo
que pasa a partir de una pequeña alteración del flujo, una perturbación de los
componentes de velocidad. Dicha alteración puede aumentar o disminuir.
Cuando la perturbación en un flujo laminar aumenta, cuando el flujo es
inestable, este puede cambiar a turbulento y si dicha perturbación disminuye el
flujo continua laminar.

4. Existen tres parámetros físicos que describen las condiciones de flujo, estos
son:
· Escala de longitud del campo de flujo. Si es bastante grande , una
perturbación del flujo podría aumentar y el flujo podría volverse turbulento.
· Escala de velocidad. Si es bastante grande podría se turbulento el flujo.
· Viscosidad cinemática. Si es pequeña el flujo puede ser turbulento.
Los parámetros se combinan en un parámetro llamado número de Reynolds
Re = VL/n
V = Velocidad
L = Longitud
n = Viscosidad cinemática
Un flujo puede ser también laminar y turbulento intermitentemente, esto puede
ocurrir cuando Re se aproxima a un número de Re crítico, por ejemplo e un
tubo el Re crítico es 2000, puesto que Re menores que este son todos para
flujos laminares.
Flujo laminar
Movimiento de un fluido cuando éste es ordenado, estratificado, suave. En un
flujo laminar el fluido se mueve en láminas paralelas sin entremezclarse y
cada partícula de fluido sigue una trayectoria suave, llamada línea de corriente.
En flujos laminares el mecanismo de transporte lateral es exclusivamente
molecular. Se puede presentar en las duchas eléctricas vemos que tienen
líneas paralelas
El flujo laminar es típico de fluidos a velocidades bajas o viscosidades altas,
mientras fluidos de viscosidad baja.

5. Flujo turbulento
Cuando la velocidad de flujo de un fluido resulta suficientemente grande, se
rompe el flujo laminar y se establece la turbulencia. La velocidad crítica por
encima de la cual el flujo que fluye a través de un tubo resulta turbulento
depende de la densidad y de la viscosidad del fluido y del radio del tubo el
régimen turbulento es el más habitual. Las partículas líquidas se mueven ahora
siguiendo trayectorias erráticas y formando turbulencias y torbellinos. Las capas
ya no son paralelas deslizando unas sobre otras sino que se mezclan por
completo.
El flujo "turbulento" se caracteriza porque:
 Las partículas del fluido no se mueven siguiendo
trayectorias definidas.
 La acción de la viscosidad es despreciable.
 Las partículas del fluido poseen energía de rotación apreciable, y se
mueven en forma errática chocando unas con otras.
 Al entrar las partículas de fluido a capas de diferente velocidad, su
momento lineal aumenta o disminuye, y el de las partículas vecina la
hacen en forma contraria.
Análisis
Reynolds estudio las características de flujo de los fluidos inyectando un
trazador dentro de un líquido que fluía por una tubería. A velocidades baja del
líquido, el trazador de mueve linealmente en la dirección axial. Sin embargo a
mayores velocidades, las líneas de flujo del fluido se desorganizan y el trazador
se dispersa fácilmente después de su inyección en el líquido. 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 las

6. fuerzas del momento o inercia, las cuales son contrarrestadas por la fricción o
fuerzas viscosas dentro del líquido que fluye.
Materialy equipo
 1 vaso precipitado de 500ml
 2 vasos de precipitado de 2lt
 Colorante
 Termómetro
 Parrilla eléctrica
 Mangueras de caucho (látex)
 Jeringa
 Cronometro
Procedimiento (flujo laminar y flujo turbulento)
1.-Se coloca la manguera en el grifo
2.-Después se coloca el vaso precipitado debajo de la manguera
3.-Se prepara el colorante en la jeringa para ser inyectado por la manguera.
4.-Despues se comienza abrir la llave lento para el flujo laminar y a su vez
se inyecta el colorante para una mejor observación.
5.- Se realiza el mismo paso 4 con la diferencia de la abertura de la llave
será más rápida para el flujo turbulento.
Cálculos y Resultados:
Temp. Diámetro Viscosidad Velocidad Tiempo Área Caudal Litros Re Flujo
25 0.005 8.94x10-7 .45 1.50
2x10-
5
9.09x10-
6
1 2516.78 Laminar
25 0.005 8.94x10-7 3.85 13
2x10-
5
7.7x10-5 1 21252 Turbulento
35 0.005 7.18x10-4 242.8 20.59
2x10-
5
4.9x10-5 1 1690.81 Laminar
45 0.005 7.18x10-4 5 10
2x10-
5
1x10-4 1 34.81 Laminar
°C mm m22/s m/s s m2 m3/s lt Adm

7. Conclusión
Si bien el experimento de Reynolds nos permitió ver como las variables
cambiaban el tipo de fluido mediante a números, en este caso pudimos
observar de una manera más sencilla en parte gracias a la los cálculos
realizados, la diferencia entre los flujos (laminar y turbulento), de esta manera
nos fue más fácil hilar la teoría que nos dicen los valores y describe cómo se
comportan los flujos.