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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