Este documento describe experimentos para visualizar e identificar flujos laminar y turbulento midiendo el número de Reynolds. Los estudiantes observan visualmente el flujo de la miel y el agua con tinta a través de tubos y calculan el número de Reynolds. Aunque visualmente se observan ambos tipos de flujo, los cálculos muestran que todos los flujos de la miel son laminares debido a su alta viscosidad. El flujo del agua con tinta muestra régimen laminar y turbulento dependiendo de la velocidad.

1. Practica 3. Flujo laminar y turbulento
I. OBJETIVO GENERAL.
Visualizar e identificar los perfiles de flujo, de los flujos laminar y turbulento comprobando
la observación con el número de Reynolds
Objetivos específicos.
 Diferenciar visualmente el flujo laminar del turbulento.
 Comprobar lo observado calculando el Numero de Reynolds.
II. MARCO TEÓRICO.
a) Flujo laminar
Se llama flujo laminar al tipo de movimiento de un fluido cuando éste es perfectamente
ordenado, estratificado, suave, de manera que el fluido se mueve en láminas paralelas sin
entremezclarse. Las capas adyacentes del fluido se deslizan suavemente entre sí. El
mecanismo de transporte es exclusivamente molecular. Se dice que este flujo es
aerodinámico. Ocurre a velocidades relativamente bajas o viscosidades altas.
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.
Por ejemplo en un experimento para determinar el tipo de régimen; tubería cilíndrica de
sección constante por la que circula un fluido a cierta velocidad, se inyecta tinta en un
punto central de la tubería:
Si el régimen es laminar, la tinta avanza con el agua como un fino hilo, mezclándose
lentamente con esta por fenómenos de transporte por difusión. La mezcla entre el agua y
la tinta es muy lenta. Esta situación se presenta para diámetros pequeños y velocidades
bajas del fluido.
b) Flujo Turbulento
Este tipo de flujo se caracteriza por trayectorias circulares erráticas, semejantes a
remolinos. El flujo turbulento ocurre cuando las velocidades de flujo son generalmente
muy altas o en fluidos en los que las fuerzas viscosas son muy pequeñas.
La turbulencia puede originarse por la presencia de paredes en contacto con el fluido o
Fig. 1 Perfil de velocidades de flujo laminar

2. por la existencia de capas que se muevan a diferentes velocidades. Además, un flujo
turbulento puede desarrollarse bien, sea en un conducto liso o en un conducto rugoso.
Características generales de flujos turbulentos:
Irregularidad: Quizás sea la característica más evidente para cualquier observador. La
irregularidad se presenta tanto en el espacio como en el tiempo y de magnitudes fluido
dinámicas tales como la velocidad, la presión, la temperatura y la composición.
Tienen lugar a altos Reynolds: La turbulencia aparece siempre cuando el número de
Reynolds característico del problema (Re=DV/) es muy grande.
Los fenómenos de transporte se incrementan: Los fenómenos de transporte masa,
cantidad de movimiento y energía se ven notablemente amplificados por efecto de la
turbulencia. Esto se debe a las fluctuaciones del movimiento turbulento.
Disipación: Los flujos turbulentos siempre son disipativos. Una vez que el flujo se ha
constituido en turbulento la turbulencia esta tiende a mantenerse aunque para ello
necesita de un aporte continuo de energía
c) Numero de Reynolds
En la mecánica de fluidos, el número de Reynolds es un número adimensional que da una
medida de la relación de fuerzas de inercia a fuerzas viscosas y, por consiguiente
cuantifica la importancia relativa de estos dos tipos de fuerzas para condiciones de flujo
dadas. Números de Reynolds con frecuencia surgen cuando se realiza el análisis
dimensional de los problemas de la dinámica de fluidos, y como tal se pueden usar para
determinar la similitud dinámica entre diferentes casos experimentales.
También se utilizan para caracterizar diferentes regímenes de flujo, tales como flujo
laminar o turbulento: flujo laminar se produce en los números de Reynolds bajos, donde
las fuerzas viscosas son dominantes, y se caracteriza por el movimiento del fluido suave,
constante; flujo turbulento se produce a altos números de Reynolds y es dominada por las
fuerzas de inercia, que tienden a producir remolinos caóticos, vórtices y otras
inestabilidades de flujo.
El comportamiento de un fluido depende del régimen del flujo, laminar o turbulento.
Número de Reynolds (Re) Herramienta para determinar y predecir el tipo de flujo y
Fig. 2 Perfil de velocidades de flujo turbulento

3. parámetro adimensional que depende de la densidad y viscosidad del fluido analizado, la
velocidad del mismo y una dimensión característica que depende del sistema a analizar:
𝑹𝒆 =
𝝆𝑽𝑫
𝝁
Donde:
D = Diámetro del ducto (m)
v = Velocidad promedio (m/s)
ρ = Densidad del líquido (kg/m3
)
µ = Viscosidad del líquido (Pa s)
Representa el cociente entre las fuerzas de inercia del flujo y las fuerzas debidas a la
viscosidad, y mide la influencia relativa de esta última.
Si Re es grande el flujo tiende a ser turbulento (debido a altas velocidades o bajas
viscosidades).
Si Re es pequeño el flujo tiende a ser laminar (debido a altas viscosidades o bajas
densidades).
En una tubería circular se considera:
•Re < 2300 El flujo sigue un comportamiento laminar
•2300 < Re < 4000 Zona de transición de laminar a turbulento
•Re > 4000 El fluido es turbulento.
III. MATERIALES.
- Tubo de plástico
- Cronometro
- Bote
- Jeringa
- Pesas
- Botella de 1.5 litros
- Agua
- Miel Karo
IV. PROCEDIMIENTO.
a) Experimento con rampa.
1. Colocar en perfecta posición el objeto donde se hará la experimentación.
2. Marcar la longitud considerada y considerar un área blanca para mejor observación.
3. Llenar hasta el tope el depósito y ver el efecto del fluido.
4. Tomar tiempos y tipo de comportamiento.

4. b) Experimento con jeringa.
1. Llenar el depósito con agua.
2. Llenar la jeringa con el tipo de fluido a analizar.
3. Colocarlo dentro de la botella y cerrar la tapa.
4. Agregar el peso adecuado (dependiendo del que tipo de fluido requieres).
5. Observar el fenómeno y tomar tiempos en que la jeringa se vacía (recomendación
usar área blanca).
V. CÁLCULOS Y RESULTADOS.
Datos:
 Densidades (Kg/m3
)
o Miel= 1343
o Agua=1000
 Viscosidades
o Miel= 5
o Agua= 0.001
 Vol. De Jeringa= 0.00001 m3
 Diámetros utilizados (m)
o Miel= 0.025
o Agua= 0.0008
 Áreas (m2
)
o Diámetro 1= 0.00049
o Diámetro 2= 0.0000005
Material
Tiempo
(s) Velocidad
No.
Reynolds Flujo
Miel 8.4 0.002425213 0.016285302 Laminar
3.52 0.005787439 0.038862652 Laminar
11.07 0.00184027 0.012357411 Laminar
Agua
c/Tinta 22.15 0.898163493 718.5307942 Laminar
0.51 39.00847326 31206.7786 Turbulento
16.15 1.231846524 985.4772193 Laminar

5. VI. ANÁLISIS
De manera visual, se pudo observar los perfiles de los flujos, tanto laminar como
turbulento, mas sin embargo, a la hora de comprobar dichos flujos, los valores daban
demasiados bajos. Como se observa en la tabla del apartado III todos los flujos obtenidos
fueron laminares, no se obtuvo (al menos experimentalmente) un solo flujo turbulento.
Aunque si comparamos los numero de Reynolds obtenidos en el experimento de miel en
agua, y de agua con tinta, se observa claramente que aumentan considerable y
satisfactoriamente los resultados de agua con tinta.
VII. OBSERVACIONES
- El equipo no estaba informado acerca de lo que podía suceder al mezclar un fluido
en otro y por lo tanto los resultados no dieron como se esperaban en el
experimento con la miel.
- La densidad de la miel fue comprobada experimentalmente.
VIII. FUENTES DE INFORMACIÓN
 “Flujo laminar y turbulento” Recuperado el 26 de Febrero de 2015, de:
https://alojamientos.uva.es/guia_docente/uploads/2012/389/51453/1/Documento3.
pdf
 “Numero de Reynolds” Recuperado el 26 de Febrero de 2015 de:
http://tarwi.lamolina.edu.pe/~dsa/Reynold.htm