Your SlideShare is downloading. ×
Movimiento de flujos
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Saving this for later?

Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime - even offline.

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Movimiento de flujos

1,178
views

Published on


0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
1,178
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
17
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. MOVIMIENTO DE FLUJOSFlujo laminarFlujo laminar de un fluido perfecto en torno al perfil de un objeto.Distribución de velocidades en un tubo con flujo laminar.Es uno de los dos tipos principales de flujo en fluido. Se llama flujo laminar o corriente laminar, almovimiento de un fluido cuando éste es ordenado, estratificado, suave. En un flujo laminar el fluidose mueve en láminas paralelas sin entremezclarse y cada partícula de fluido sigue una trayectoriasuave, llamada línea de corriente. En flujos laminares el mecanismo de transporte lateral esexclusivamente molecular.El flujo laminar es típico de fluidos a velocidades bajas o viscosidades altas, mientras fluidos deviscosidad baja, velocidad alta o grandes caudales suelen ser turbulentos. El número de Reynolds esun parámetro adimensional importante en las ecuaciones que describen en que condiciones el flujoserá laminar o turbulento. En el caso de fluido que se mueve en un tubo de sección circular, el flujopersistente será laminar por debajo de un número de Reynolds crítico de aproximadamente2040.1 Para números de Reynolds más altos el flujo turbulento puede sostenerse de formaindefinida. Sin embargo, el número de Reynolds que delimita flujo turbulento y laminar depende de lageometría del sistema y además la transición de flujo laminar a turbulento es en general sensible aruido e imperfecciones en el sistema.2
  • 2. El pe laminar de velocid erfil dades en una tubería tiene forma de una pa a arábola, donde la velocidadmáxxima se enc cuentra en el eje del tu y la velocidad es igual a cero en la pare del tubo. En este e ubo o ed .caso la pérdida de energía es propo o, orcional a la velocidad media, mu a ucho menor que en el caso r lujo turbulento.de fl FLUJO TURBULE NTODistribución de velocidade paralelas longiutdin e es s nales en el interior de un tubo con flujo turbu ulento. A la adere echa el flujo instantáne a la izqu o eo uierda el fluj promedia jo ado.En mmecánica de fluidos, se llama fluj turbulent o corrien te turbulenta al movim d s jo to miento deun fl luido que se da en forma caótica en que las partículas se mueve desorden a, s s en nadamente y las etraye ectorias de las partícu ulas se encu uentran formando peqqueños rem molinos aperiódicos,(no ocoorrdinados) como por ejemplo el ag en un canal de gra pendien Debido a esto, la t c gua c ran nte. trayectoriade u partícul se puede predecir hasta una cierta escala a partir d la cual la trayectoria de la una la e h c a, de a amism es impredecible, más precisa ma m amente caótica.Las primeras explicacione científica de la form e es as mación del flujo turbullento proce eden de And dréiKolmmogórov y Lev D. Land (teoría de Hopf-La L dau andau). Aunque la teo modern oría namente ac ceptada dela tu urbulencia fue propues en 1974 por David Ruelle y Floris Taken f sta 4 ns.
  • 3. CLASIFICACIÓN DEL FLUJO COMO LAMINAR O TURBULENTOCuando entre dos partículas en movimiento existe gradiente de velocidad, o sea que una se muevemás rápido que la otra, se desarrollan fuerzas de fricción que actúan tangencialmente a las mismas.Las fuerzas de fricción tratan de introducir rotación entre las partículas en movimiento, perosimultáneamente la viscosidad trata de impedir la rotación. Dependiendo del valor relativo de estasfuerzas se pueden producir diferentes estados de flujo.Cuando el gradiente de velocidad es bajo, la fuerza de inercia es mayor que la de fricción, laspartículas se desplazan pero no rotan, o lo hacen pero con muy poca energía, el resultado final es unmovimiento en el cual las partículas siguen trayectorias definidas, y todas las partículas que pasanpor un punto en el campo del flujo siguen la misma trayectoria. Este tipo de flujo fue identificadopor O. Reynolds y se denomina “laminar”, queriendo significar con ello que las partículas sedesplazan en forma de capas o láminas.Al aumentar el gradiente de velocidad se incrementa la fricción entre partículas vecinas al fluido, yestas adquieren una energía de rotación apreciable, la viscosidad pierde su efecto, y debido a larotación las partículas cambian de trayectoria. Al pasar de unas trayectorias a otras, las partículaschocan entre sí y cambian de rumbo en forma errática. Éste tipo de flujo se denomina "turbulento".El flujo "turbulento" se caracteriza porque:  Las partículas del fluido no se mueven siguiendo trayectorias definidas.  La acción de la viscosidad es despreciable.  Las partículas del fluido poseen energía de rotación apreciable, y se mueven en forma errática chocando unas con otras.  Al entrar las partículas de fluido a capas de diferente velocidad, su momento lineal aumenta o disminuye, y el de las partículas vecina la hacen en forma contraria.Cuando las fuerzas de inercia del fluido en movimiento son muy bajas, la viscosidad es la fuerzadominante y el flujo es laminar. Cuando predominan las fuerzas de inercia el flujo es turbulento.Osborne Reynolds estableció una relación que permite establecer el tipo de flujo que posee undeterminado problema.Para números de Reynolds bajos el flujo es laminar, y para valores altos el flujo es turbulento. O.Reynolds, mediante un aparato sencillo fue el primero en demostrar experimentalmente laexistencia de estos dos tipos de flujo.Mediante colorantes agregados al agua en movimiento demostró que en el flujo laminar laspartículas de agua y colorante se mueven siguiendo trayectorias definidas sin mezclarse, en cambioen el flujo turbulento las partículas de tinta se mezclan rápidamente con el agua.Experimentalmente se ha encontrado que en tubos de sección circular cuando el número deReynolds pasa de 2400 se inicia la turbulencia en la zona central del tubo, sin embargo este límitees muy variable y depende de las condiciones de quietud del conjunto . Para números deReynolds mayores de 4000 el flujo es turbulento.
  • 4. Al descender la velocidad se encuentra que para números de Reynolds menores de 2100 el flujo essiempre laminar, y cualquier turbulencia es que se produzca es eliminada por la acción de laviscosidad.El paso de flujo laminar a turbulento es un fenómeno gradual, inicialmente se produce turbulencia enla zona central del tubo donde la velocidad es mayor, pero queda una corona de flujo laminar entrelas paredes del tubo y el núcleo central turbulento.Al aumentar la velocidad media, el espesor de la corona laminar disminuye gradualmente hastadesaparecer totalmente. Esta última condición se consigue a altas velocidades cuando se obtieneturbulencia total en el flujo.Para flujo entre placas paralelas, si se toma como dimensión característica el espaciamiento deéstas, el número de Reynolds máximo que garantiza flujo laminar es 1000. Para canalesrectangulares anchos con dimensión característica la profundidad, este límite es de 500; y paraesferas con el diámetro como dimensión característica el límite es la unidad.