temas para labo de inge meca

7/26/2019 Temas Para Labo de Inge Meca

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Flujo laminarEs uno de los dos tipos principales de flujo en fluido.Se llama flujo laminaro corrientelaminar, al movimiento de un fluido cuando ste es ordenado, estratificado, suave. En un flujolaminar el fluido se mueve enlminasparalelas sin entremezclarse y cada partcula defluidosigue una trayectoria suave, llamada lnea de corriente. En flujos laminares elmecanismo de transporte lateral es exclusivamente molecular. Se puede presentar en lasduchas elctricas vemos que tienen lneas paralelas

El flujo laminar es tpico de fluidos a velocidades ajas o viscosidades altas, mientras fluidosde viscosidad aja, velocidad alta o grandes caudales suelen ser turulentos. Eln!mero de"eynoldses un parmetro adimensional importante en las ecuaciones que descrien en quecondiciones el flujo ser laminar o turulento. En el caso de fluido que se mueve en un tuo desecci#n circular, el flujo persistente ser laminar por deajo de un n!mero de "eynolds crticode aproximadamente $%&%.'(ara n!meros de "eynolds ms altos elflujo turulentopuedesostenerse de forma indefinida. Sin emargo, el n!mero de "eynolds que delimita flujoturulento y laminar depende de la geometra del sistema y adems la transici#n de flujolaminar a turulento es en general sensile a ruido e imperfecciones en el sistema.$

El perfil laminar de velocidades en una tuera tiene forma de una parola, donde lavelocidad mxima se encuentra en el eje del tuo y la velocidad es igual a cero en la pared deltuo. En este caso, la prdida de energa es proporcional a la velocidad media, mucho menorque en el caso de flujo turulento.

Nmero de Reynolds

)na calle de v#rticesalrededor de un cilindro. Esto ocurre alrededor de los cilindros, para cualquier

fluido, tama*o del cilindro y velocidad de fluido, siempre que tenga un n!mero de "eynolds de entre +

&% y '%.'

El nmero de Reynolds-Re es un n!mero adimensionalutilizado enmecnica defluidos,dise*o de reactoresyfen#menos de transportepara caracterizar el movimiento deun fluido. El concepto fue introducido por /eorge /ariel Sto0esen '12',$pero el n!mero de"eynolds fue nomrado por3sorne "eynolds-'1&$4'5'$, quien populariz# su uso en'116.6&Eniologay en particular en iofsica,el n!mero de "eynolds determina lasrelaciones entre masa y velocidad delmovimientode microorganismosen el seno de un lquidocaracterizado por cierto valor de dicho n!mero -lquido que por lo com!n es agua,pero puedeser alg!n otro fluido corporal, por ejemplo sangreolinfaen el caso de diversosparsitosm#tilesy la orinaen el caso de los mesozoos y afecta especialmente a los quealcanzan velocidades relativamente elevadas para su tama*o, como
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losciliadospredadores.2(ara los desplazamientos en el agua de entidades de tama*o y masaaun mayor, como los pecesgrandes, aves como los ping7inos, mamferos comofocasy orcas,y por cierto los navos sumarinos,la incidencia del n!mero de "eynolds es mucho menor quepara los microios veloces.89uando el medio es el aire, el n!mero de "eynolds del fluidoresulta tamin importante para insectos voladores, aves, murcilagos y microvehculosareos, siempre seg!n su respectiva masa y velocidad.:

ndice

;ocultar#rmula en funci#n del caudal

o '.6 >#rmula estndar de la prdida de carga

o '.& Ha prdida de carga por rugosidad hidrulica

$ >actor de fricci#n

o $.' (ara flujos laminares

o $.$ (ara flujo en transici#n y turulento

6 Base tamin

& "eferencias
https://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_fluidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Caoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Caoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_puntualhttps://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_puntualhttps://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(ingenier%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_del_caoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Andr%C3%A9i_Kolmog%C3%B3rovhttps://es.wikipedia.org/wiki/Andr%C3%A9i_Kolmog%C3%B3rovhttps://es.wikipedia.org/wiki/Lev_Davidovich_Landauhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Teor%C3%ADa_de_Hopf-Landau&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/1974https://es.wikipedia.org/wiki/1974https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=David_Ruelle&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_de_fluidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Fenomenolog%C3%ADa_(ciencia)https://es.wikipedia.org/wiki/Fenomenolog%C3%ADa_(ciencia)https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Carga_hidra%C3%BAlica&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Carga_hidra%C3%BAlica&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Henry_Darcyhttps://es.wikipedia.org/wiki/Julius_Weisbachhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbachhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Definici.C3.B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#F.C3.B3rmula_generalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#F.C3.B3rmula_en_funci.C3.B3n_del_caudalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#F.C3.B3rmula_est.C3.A1ndar_de_la_p.C3.A9rdida_de_cargahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#La_p.C3.A9rdida_de_carga_por_rugosidad_hidr.C3.A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Factor_de_fricci.C3.B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Para_flujos_laminareshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Para_flujo_en_transici.C3.B3n_y_turbulentohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#V.C3.A9ase_tambi.C3.A9nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Referenciashttps://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_de_fluidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Fluidohttps://es.wikipedia.org/wiki/Caoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_puntualhttps://es.wikipedia.org/wiki/Canal_(ingenier%C3%ADa)https://es.wikipedia.org/wiki/Teor%C3%ADa_del_caoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Andr%C3%A9i_Kolmog%C3%B3rovhttps://es.wikipedia.org/wiki/Andr%C3%A9i_Kolmog%C3%B3rovhttps://es.wikipedia.org/wiki/Lev_Davidovich_Landauhttps://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Teor%C3%ADa_de_Hopf-Landau&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/1974https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=David_Ruelle&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Din%C3%A1mica_de_fluidoshttps://es.wikipedia.org/wiki/Fenomenolog%C3%ADa_(ciencia)https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Carga_hidra%C3%BAlica&action=edit&redlink=1https://es.wikipedia.org/wiki/Henry_Darcyhttps://es.wikipedia.org/wiki/Julius_Weisbachhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#cite_note-1https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbachhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Definici.C3.B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#F.C3.B3rmula_generalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#F.C3.B3rmula_en_funci.C3.B3n_del_caudalhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#F.C3.B3rmula_est.C3.A1ndar_de_la_p.C3.A9rdida_de_cargahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#La_p.C3.A9rdida_de_carga_por_rugosidad_hidr.C3.A1ulicahttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Factor_de_fricci.C3.B3nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Para_flujos_laminareshttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Para_flujo_en_transici.C3.B3n_y_turbulentohttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#V.C3.A9ase_tambi.C3.A9nhttps://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_Darcy-Weisbach#Referencias


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Definicin;editar8: 763:%5,*, 7E?/)"@ 8


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,5*37*'* ,E ':,> P*7*


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9.7.6 /mleo de la ecuacin de Darcy-Weisbach or medio de los bacos y figuras.

=eterminar el caudal que pasa por un tramo de 2%% m de tuera de acero comercial, de ' m de

dimetro, si la prdida de carga en el tramo es de $ m.

Solucin

'. Estimar el coeficiente de rozamiento, f. Se comienza adoptando un valor aproximado

de f a partir de la figura :, suponiendo que el flujo es totalmente

turulento. f M %.%'%2

$. 9alcular el caudal mediante la ecuaci#n

M $.'2 m6Fs

@hora es necesario comproar el coeficiente de rozamiento f que fue estimado

suponiendo un flujo totalmente turulento. Si mediante la figura 8 se confirma que

el valor de f es incorrecto, deern repetirse los clculos con el nuevo valor de f,

como veremos a continuaci#n.

6. 9alcular la velocidad de flujoD

B M F@


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'-$.:& mFs

&. 9alcular el n!mero de "eynolds. Suponer que la temperatura es de '2 `9 y la

viscosidad cinemtica '.'&x'%48m$Fs.

G"M B= F

G" M $.&x'%8

2. 3tener un valor mas aproximado de f, entrando en la figura 8 con el n!mero de

"eynolds calculado en el paso & y la rugosidad relativa indicada en la figura :. fM%.''2

8. "epetir los pasos $ a & con el nuevo valor de f. Hos valores resultantes de caudal y

n!mero de "eynolds sonD

M $.%2 m6Fs

G"M$.6 x '%8

:. 9omproar en la figura 8 el nuevo valor de f para el !ltimo n!mero de "eynolds.

9uando la diferencia entre los dos valores consecutivos de f sea despreciale, el !ltimocaudal calculado en el paso 8 ser correcto.

9.7.7 /mleo de la ecuacin de Darcy-Weisbach or medio de suosiciones y futurascorrecciones.

9.8 /cuacin de >a:en-Williams

=e los numerosos tipos de f#rmulas exponenciales aplicales al flujo de aguas tueras, la de

Aazen4Lilliams, que fue formulada en '5%$, ha sido la mas utilizada para conducciones de agua y

tueras de impulsi#n de aguas residuales. Ha f#rmula de Aazen4Lilliams esD

/cuacin =


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donde B M velocidad, mFs.

9 M coeficiente de rugosidad - 9 decrece al aumentar la rugosidad

" M radio hidrulico, m

S M pendiente de la carga, mFm

Esta f#rmula fue desarrollada originalmente en unidades anglosajonas en la formaD

Aazen y Lilliams enunciaron que TTel !ltimo trmino ;...< fue introducido para igualar el valor de 9con el de ;...< otras f#rmulas ;...< con la pendiente expresada 'F'%%% en lugar de 'F'UU. El trmino

-%.%%'4%.%&, cominado con los factores de conversi#n a unidades mtricas, origina la constante

%.1&5 de la ecuaci#n :.

Sustituyendo el radio hidrulico " por =F&, la f#rmula de Aazen4Lilliams escrita en trminos de

caudal resultaD

donde M caudal, m6Fs.

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