Visualización de Flujos
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VISUALIZACIN DE FLUJOS(Prmera Prctca)1. OBJETIVOS Determnar nmero de Reynods. Vsuazar neas de corrente. Vsuazar patrones de u|o.2. INTRODUCCINCuandounqudouyeenuntuboysuveocdadesba|a, uyeenneas paraeas a o argo de e|e de tubo; a este rgmen se e conocecomo"u|oamnar". Conformeaumentaaveocdadyseacanzaaamada "veocdad crtca", eu|o se dspersa hasta que adquere unmovmentodetorbenoene queseformancorrentescruzadasyremonos,a este rgmen se e conoce como "u|o turbuento". E pasodergmenamnaraturbuentonoesnmedato, snoqueexsteuncomportamento ntermedo ndendo que se conoce como "rgmen detranscn".3. MARCO TERICOA Los dferentes regmenes de u|o y a asgnacn de vaores numrcosde cada uno fueron reportados por prmera vez por Osborne Reynods en1883. Reynods observ que e tpo de u|o adqurdo por un qudo queuyedentrodeunatuberadependedeaveocdadde qudo, edmetro de a tubera y de agunas propedades fscas de udo.4. EQUIPOS Y MATERIALESPROBETACRONMETROTERMOMETRO5. DEFINIR LOS SIGUIENTES CONCEPTOS:a) Fu|o LamnarLas partcuas se despazan sguendo trayectoras paraeas,formando as en con|unto capas o mnas de ah su nombre,e udosemuevesnquehayamezcasgncatvadepartcuasdeudovecnas. Esteu|osergepor aeyquereaconaatensncortante con a veocdad de deformacn anguarLavscosdadde udoesamagntudfscapredomnanteysuaccn amortgua cuaquer tendenca a ser turbuento.b) F!"# T!$b!%&'#E u|o turbuentoes mscomnmente desarroado debdo a que a naturaeza tene tendencahacae desordenyestoentrmnosdeu|ossgncatendencahaca a turbuenca. Este tpo de u|o se caracterza por trayectorascrcuares errtcas, seme|antes a remonos. E u|o turbuento ocurrecuandoasveocdadesdeu|osongeneramentemuyatasoenudos en os que as fuerzas vscosas son muy pequeas.La turbuenca puede orgnarse por a presenca de paredes encontacto con e udo o por a exstenca de capas que se muevan adferentes veocdades. Adems, un u|o turbuento puededesarroarse ben sea en un conducto so o en un conducto rugoso.() F!"# )% T$*&+,(,-&E gope de arete es un fenmeno transtoro en e que a tubera noseconsderargday e qudosetratacomocompresbe. Estefenmeno se produce en os conductos a cerrar o abrr una vvua,aponer en marcha o parar una mquna hdruca, o adsmnurbruscamente e cauda. Un u|o es transtoro cuando suscaracterstcashdrucas, presn(p), veocdad(v) ycauda (q),dependen de espaco y de tempo. S e u|o e u|o se trata comoundmensona, entonces p=p(x, t), v=v(x, t), q=q(x, t).))N./%$# )% R%0)+ ($1',(#Para apcacones prctcas de u|o den tuberas, encontramos que se nmero de Reynods para e u|o es menor a 2300, este ser amnar.S e nmero de Reynods es mayor a 4000, este ser turbuento.En e rango de nmero de Reynods entre 2300 y 4000 es mposbe predecr que u|o exste, por o tanto o denomnaremos regn crtca. %) R%0)+($,',(#+!2%$,#$Parapequeoscaudaes, e etecooreadosemuevesguendounanearectaatravs de tubo, demostrando que e u|o es amnar. Cuando crece ecauda e nmero de Reynods crece. A aumentar e cauda se ega aun punto para e cua e ete cooreado se va onduando y por tmose rompe bruscamente dfundndose a tntura a travs de tubo. Sehan obtendo vaores de R= 12,000 y R = 40,000 antes de que e u|osevuevaturbuento. EstosvaoressonamadosnmeroscrtcossuperoresdeReynods, notenenvaor prctcoagunodesdeemomentoenqueastuberasordnarastenenrreguardadesqueorgnan u|os turbuentos para vaores muchos menores.3)R%0)+ ($,',(# ,&3%$,#$Comenzando con un u|oturbuento ese tubo de vdro, Reynodsencontr que se converta en amnar cuando a veocdad se reducahastaqueRsehceramenor que2,000. Estees e nmerodeReynods crtco nferor para movmento de udos en tuberas y ese de verdadera mportanca prctca. En as nstaacones usuaes, eu|o cambar de amnar a turbuento en e ntervao de nmeros deReynods entre 2,000 y 4,000.4. PROCEDIMIENTO E5PERIMENTAL Prmero esnecesaro estabecer una veocdad de crcuacn deagua en e expermento y estabecer un cauda de agua crcuante. Segundo estabecer un nve de agua constante en e tanque. Luego se cooca e coorante en e deposto Se procede a a reguacn de coorante nyectado Luego vsuazamos de os dferentes regmenes de u|o queexpermenta e agua que crcua por e tubo de vdro dedspostvo expermenta. Portmoobservamosene tubodevdroasformasquesedesarroan..DATOS DE LA PR6CTICA7 Temperatura de agua=20 C Vscosdad cnemtca a 18.6C esv=1.007x(104 cm2/sQ=Vt cm3/ segReynods para e u|o amnar:C*!)* )% 8!"# */,&*$R%N9:#!/%&;)T,%/2#;+) C*!)* ;