Este documento presenta los resultados de una práctica de laboratorio sobre flujos laminar y turbulento. Los estudiantes usaron dos jeringas de diferentes diámetros para observar cómo la velocidad y el tamaño del conducto afectan el tipo de flujo. Calculando el número de Reynolds, determinaron que el flujo a través de la jeringa más delgada era laminar, mientras que el flujo a través de la jeringa más gruesa era turbulento debido a su mayor velocidad a pesar del mismo peso aplicado.

1. Carrera:
Ing. Química
Asignatura:
Laboratorio integral I
Contenido:
Practica: Flujo Laminar o turbulento
Maestro:
Norman Edilberto rivera pasos
Alumno (a):
Sthefanie Alonso Zavala
Amanda Paulina Acosta Orozco
24 de mayo de 2010

2. Índice
Marco teórico…………………………………………………………………………3
Material………………………………………………………………………………..4
Desarrollo de la practica…………………………………………………………...4
Resultados……………………………………………………………………………..6
Conclusión……………………………………………………………………………..7
Bibliografía……………………………………………………………………………7
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3. Objetivo
Observar el comportamiento y velocidad de lo flujos laminares y turbulentos
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
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4. 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
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.
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5. 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.
Desarrollo de la práctica
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6. Resultados
Masa de pesas = 256.4 g temperatura = 18 C
Mortero = 506 g
Jeringa delgada de 5 ml
Muestra: 3mL
Tiempo: 11 s
Peso de la masa utilizada: 489.2g
Diametro de aguja: 0.49 mm
4(3x10 6 )
Re 697.068 Laminar
(4.9 x10 4 )(1.056x10 6 (10.59s)
Jeringa gruesa de 35 mL
Muestra: 20 mL
Tiempo: 2.18 s
Peso de la masa utilizada: 489.9 g
Diámetro de la aguja: 2.6 mm
4(20x10 6 )
Re 4254.47
(2.6 x10 3 )(1.056x10 6 )(2.18)
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7. Conclusión sthefanie Alonso zavala
En la práctica utilizamos dos jeringas con diferente diámetro de la aguja y pudimos
observar que en la jeringa de mayor diámetro tuvimos un flujo turbulento ya que
salio con mayor velocidad que en la de 5mL aunque el peso de la masa haya sido
el mismo.
Conclusión Amanda Paulina Acosta Orozco
En esta practica se logro observar como influye la velocidad para la determinación
del tipo de flujo, además del conducto por el que sale el fluido, en este caso la
jeringa, que fue diferente para cada caso.
Bibliografía
www.tecnun.es/asignaturas/Fluidos1/.../FAQ12.html
fluidos.eia.edu.co/.../laminar_turbulento.htm -
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