7/21/2019 Regimen de Flujo ensayo no. 8
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REGIMEN DE FUJO
CESAR SANTIAGO DUQUE
LADY ARROYO MOYA
JULIAN BENAVIDES CESPEDES
LILIBETH HERNANDEZ
DARWIN SOBRINO
PRESENTADO A:
Ing. ANA GARRIDO
UNIVERSIDAD DE LA COSTA-CUC
BARRANQUILLA ATLANTICO
LAB. MECANICA DE FLUIDOS
! DE ABRIL DE "#!
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OBJETIVOS
O$%&'()* G&n&+,
Determinar el rgimen de flujo en tuberas y canales teniendo en cuenta lasfuerzas inerciales y las fuerzas viscosas del agua en movimiento.
O$%&'()* E/&012(0*
Tener conocimientos previos acerca de las medidas y clculos que se han
de realizar posterior a la prctica.
Tener los debidos instrumentos para la realizacin de esta eperiencia.
Tomar las medidas necesarias para los posteriores clculos.
!lenar y crear unas tablas de datos acerca de los valores obtenidos en laprctica.
RESUMEN
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"l rgimen de flujo permite determinar cuando un flujo es turbulento# intermedio olaminar. "l ingeniero $sborne %eynolds estableci juntando todos los parmetrosobservados en su eperiencia y determino una ecuacin donde se obtiene un valoradimensional llamado &'umero de %eynolds(. !a eperiencia se realiza por mediode un sistema que simula el mismo proceso del "quipo de %eynolds y que utiliza
los mismos parmetros para el clculo del ')mero de %eynolds.
P,,$+, C,)&%gimen de flujo# flujo turbulento# flujo intermedio# flujo laminar. 'umero de%eynolds.
ABSTRACT
The flo* regime to determine *hen a flo* is turbulent or laminar intermediate. Theengineer $sborne %eynolds established by +eeping all the parameters observed intheir eperience and determines an equation *hich gives adimensionlees valuescalled &%eynolds 'umber(. The eperiment *as conducted trough a system thatsimulates the same %eynolds Team process and using the same parameters forcalculating the %eynolds 'umber.
3&4 5*+6The flo* regime# turbulent flo*# intermediate flo*# laminar flo*# %eynolds 'umber.
INTRODUCCION
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"l rgimen de flujo es un intervalo que se estableci por %eynolds para saberclasificar el fluido en turbulento# intermedio o laminar.
"ste rgimen es importante en el campo laboral puesto que saber como es elcomportamiento del flujo en una tubera# en un ri o en cualquier acueducto
permite establecer que efecto con lleva al que estos medios de desplazamientono presente dificultad en alg)n momento o sean deteriorados.
,iendo cuan necesario saber este fenmeno# el objetivo de esta eperiencia esdeterminar el rgimen de flujo en tuberas y canales teniendo en cuenta lasfuerzas inerciales y las fuerzas viscosas del agua en movimiento.
FUNDAMENTO TEORICO
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Rgimen De Flujo-uando un lquido fluye en un tubo y su velocidad es baja# fluye en lneasparalelas a lo largo del eje del tubo a este rgimen se le conoce como flujolaminar.
-onforme aumenta la velocidad y se alcanza la llamada velocidad crtica# el flujose dispersa hasta que adquiere un movimiento de torbellino en el que se formancorrientes cruzadas y remolinos a este rgimen se le conoce como flujoturbulento.
"l paso de rgimen laminar a turbulento no es inmediato# sino que eiste uncomportamiento intermedio indefinido que se conoce como rgimen de transicin.
G+,2(0, N*. F7%* L,8(n,+ 4 F7%* T7+$7&n'*
"l ingeniero $sborne %eynolds fue el primero en observar el comportamiento delfluido y clasificarlo de acuerdo a su rgimen."l ingeniero construyo un sistemaconformado de un tanque alimentador# una tubera de vidrio y un dispositivoprovisto de una tinta./ediante una vlvula de control regulaba la velocidad delflujo que pasaba a travs del tubo.
0nyectando la tinta dentro del flujo permitiendo observar el comportamiento de laslneas de flujo.%eynolds observo que el comportamiento del fluido depende de1 la velocidad delflujo# del dimetro de la tubera y de las caractersticas del fluido# como laviscosidad.
2untando todos estos parmetros le dio forma mediante una ecuacin y la llamon)mero de %eynolds y se epresa de la siguiente manera1R=VD /v
Donde1%3 numero de %eynolds,3 velocidad del fluidoD3 dimetro del tubov= ,iscosidad cinemtica del fluido
Clasificacin De Los Regmenes!a clasificacin esta referenciada con el n)mero de %eynolds# para 4lujo laminar1%5 6777# para 4lujo en transicin1 67775 % 5 8777 y para 4lujo turbulento1 %98777
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DESARROLLO E9PERIMENTAL
"n el desarrollo de esta eperiencia se utilizo un sistema :;rafica 'o. 6n reaen vidrio :;rafica 'o. ?< donde pasa el flujo y se observan la lnea visualizadas porel tinte. -omo complementos :;rafica 'o. @< esta una probeta# un termmetro#una regla# un cronometro# y un vernier.
G+,2(0, N*. < T(n'& Q7& V(7,(, L, L1n&, D& F7%*
G+,2(0, N*.!. V=)7, Q7& G+,6>, L, V&*0(6,6 D& F7(6*
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G+,2(0, N*. ?. A+&, D& V(6+(*
G+,2(0, N*. @. C*8/&8&n'*: , )&+n(&+ $ '&+88&'+* 0 0+*n*8&'+* 6 +&g, & /+*$&',.
Arimeramente se abre la vlvula que grad)a la velocidad del fluido y se observa
que el rea de vidrio presente un ciclo de entrada y salida de fluido.
!uego se adiciona la tinta para que esta muestre como son las lneas de ese fluidocon respecto a la velocidad que se esta aplicando.
!os datos que se recogen de la eperiencia son respecto a tres velocidadesgraduadas# la inicial es un poco lento# la segunda es una velocidad intermedia y la)ltima es una velocidad muy alta# donde los valores que varan son la altura delpermetro que se observa en el rea del vidrio y el tiempo con que se llena laprobeta con respecto a cada velocidad# es decir que se debe obtener = alturas# =tiempos y = vol)menes.
-on el vernier se mide la parte interna del rea de vidrio que es el groso de esta.
B por ultimo se toma la temperatura a la que se realizo la eperiencia con eltermmetro.
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CALCULOS Y ANALISIS DE RESULTADOD,'*
T,$, N*. . D,'* In(0(,&
"l clculo del permetro mojado se realiza1
Pm=2 (altura )+2(espesor)
Pm1=2 (0.1 )+2 (0.016 )=0.232
Aara el rea mojada es1Am=alturaespesor
Am1=0.10.016=0.0016
-on estos datos se puede hallar el dimetro equivalente# que ser el valor de unode los datos para trabajar en el n)mero de %eynolds# se calcula1
DE=4 reamojada
permetromojado
DE1=4 0.1
0.0016=0.027586207
"l caudal se calcula en este caso1
Q=volumentiempo
Q1=0.00029
19.7 =0.00001472
-on el dato de caudal se halla la velocidad con la formula de continuidad# tenemosentonces que1
Q=AVelvelocidad= Q(caudal)
A(reamojada)
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vel1=0.00001472
0.0016=0.009200508
T,$, N*. ". V,*+& C=07* P,+, D(=8&'+* E;7(),&n'& Y V&*0(6,6
!os valores de la tabla 'o. 6 junto con la viscosidad cinemtica del agua# que en
este caso se tom el valor que comprende la temperatura de 67C- que es en el
caso de estudio son de 7#777777778 m6
Es
"l n)mero de %eynolds se calcula con la formula1
Reynolds= VelDE
Vsiscocidad cinemtica
Reynolds1=
0.0092005080.0275862070,0000001004
=2527,959229
De acuerdo con estos valores se puede determinar en qu estado se encontraba
el flujo del fluido trabajado :agua
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remolinos# mezclndose las diferentes capas de agua. "l movimiento del aguaturbulento es precisamente el causante de la erosin# la abrasin y el transportede todos los fragmentos del cauce.Debido a la rugosidad del terreno :rboles# montaGas# edificios# etc< se formanremolinos o vrtices que perturban el flujo laminar y lo transforman en turbulento.
Aor lo general# el ruido generado por el flujo laminar tiene una intensidad tan bajacomo para no suponer un problema# incluso bajo las condiciones de diseGo mscrticas. Fin embargo en la mayora de los sistemas de fontanera prcticos# lasvelocidades son lo suficientemente altas como para originar flujos turbulentos.
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CONCLUSION
Fe logro determinar el rgimen de flujo en tuberas y canales teniendo en cuentalas fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas del agua en movimiento.Fe obtiene unos conocimientos previos acerca de las medidas y clculos que se
han de realizar posterior a la prctica.
"l laboratorio tuvo los debidos instrumentos para la realizacin de esta
eperiencia y que aunque el equipo de %eynolds no estaba presente# si haba un
sistema que lograba determinar los datos necesarios para el n)mero de %eynolds.
!as tablas obtenidas muestran los clculos y demuestran adems que el n)merode %eynolds es calculable# y se comprendi que ante la vida laboral es muy
importante por ser un n)mero que permite determinar el comportamiento del flujo.
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BIBLIOGRAFIA
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