Este documento discute los tipos de flujo laminar y turbulento. Explica que en el flujo laminar, las partículas del fluido se mueven en líneas paralelas sin mezclarse entre capas. En el flujo turbulento, el movimiento es errático y hay mezcla transversal del fluido. También introduce el número de Reynolds para determinar el régimen de flujo, siendo laminar por debajo de 2000 y turbulento por encima de 4000.

1. Henao G jorclis J
CI: 20.387.326
Blanca Salazar
Barinas, diciembre del 2014

2. Reynolds (1874)
estudió las
características de
flujo de los fluidos
inyectando un
trazador dentro de
un líquido que fluía
por una tubería. A
velocidades bajas
del líquido, el
trazador se mueve
linealmente en la
dirección axial
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.

3. Para flujo en conductos, el número de
Reynolds adopta la primera de las
expresiones anteriores. Normalmente se
trabaja con los siguientes rangos:
Si Re 2000 Flujo LAMINAR
Si Re 4000 Flujo TURBULENTO
Si 2000 < Re < 4000 Región CRÍTICA (no es posible predecir el régimen
del flujo).
Número crítico inferior de Reynolds: Valor del
Reynolds por debajo del cual el régimen es
necesariamente laminar. Cualquier
perturbación es amortiguada por la viscosidad

4. En realidad, la capa límite es un invento humano, una forma de
facilitar las cosas para que sus limitadas capacidades matemáticas
no se vean sobrepasadas por las complicadas ecuaciones que
gobiernan el movimiento de un fluido.
La capa límite se entiende como aquella en la que la velocidad del
fluido respecto al sólido en movimiento varía desde cero hasta el
99% de la velocidad de la corriente no
Flujo laminar Flujo turbulento
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).
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

5. En una placa plana, se ha visto que el espesor de la capa límite
aumenta con la distancia a partir
del borde de ataque, lo que se explica por la deceleración que sufre el
fluido a causa del esfuerzo
cortante (viscosidad). Este efecto se produce cuando el gradiente de
presiones se mantiene nulo
a lo largo de la placa plana.
Si se tiene un conducto o sección convergente, la aceleración del flujo
compensa la deceleración
que sufre por el esfuerzo cortante, y se opone al aumento de espesor
de la capa límite.

6. :
El flujo tiene un movimiento
ordenado, en el que las partículas
del fluido
se mueven en líneas paralelas (en
capas), sin que se
produzca mezcla de materia
entre las distintas capas
Tipos de flujos
Flujo Laminar y Flujo Turbulento
Flujo permanente
Flujo estacionario Análisis
MACROSCÓPICO
Flujo uniforme
Flujo no uniforme
Flujo Laminar
Análisis MICROSCÓPICO
Flujo Turbulento