INFORME PRACTICA DE LABORATORIO # 1 TIPOS DE FLUJO
CAMILO ANDRES COLMENARES VEGA
CHARLES FABIAN VILLAMIZAR
FUNDACION UNIVERSITARIA DE SAN GIL UNISANGIL
CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍA
INGENIERIA AMBIENTAL
YOPAL
2020
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Flujo de fluido en tuberías: Laminares, transicionales y turbulentos, Apuntes de Hidráulica
Este informe práctico de laboratorio presenta el análisis de datos obtenidos en diferentes intentos para determinar el tipo de flujo (laminar, transicional o turbulento) de un fluido en tuberías, mediante el cálculo del número de Reynolds. El documento incluye tablas con datos obtenidos en el laboratorio, imágenes de evidencia práctica y citas a fuentes.
Qué aprenderás
- ¿Cómo se obtienen los datos en el laboratorio para determinar el tipo de flujo?
- ¿Qué es el número de Reynolds y cómo se calcula?
- ¿Cómo se relaciona la velocidad del flujo con el régimen de flujo?
- ¿Qué diferencias presentan los flujos laminares, transicionales y turbulentos?
- ¿Cómo se determina el tipo de flujo (laminar, transicional o turbulento) de un fluido en tuberías?
Tipo: Apuntes
2019/2020
1 / 15
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INFORME PRACTICA DE LABORATORIO # 1 TIPOS DE FLUJO
CAMILO ANDRES COLMENARES VEGA
CHARLES FABIAN VILLAMIZAR
FUNDACION UNIVERSITARIA DE SAN GIL UNISANGIL
CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍA
INGENIERIA AMBIENTAL
YOPAL
INFORME PRACTICA DE LABORATORIO # 1 TIPOS DE FLUJO
ESTUDIANTES
CAMILO ANDRES COLMENARES VEGA
CHARLES FABIAN VILLAMIZAR
INDORME DE LA PRACTICA
INGENIERO
RIGOBERTO RIVAS
FUNDACION UNIVERSITARIA DE SAN GIL UNISANGIL
CIENCIAS NATURALES E INGENIERÍA
INGENIERIA AMBIENTAL
YOPAL
- 1 INTRODUCCION...............................................................................................................
- 2 OBJETIVOS........................................................................................................................
- 2.1 OBJETIVO ESPECIFICO................................................................................................
- 3 Analisis de datos..................................................................................................................
- 3.1 Datos (grupo 7:30pm), primer intento..............................................................................
- 3.2 Datos (grupo 7:30pm), Segundo intento...........................................................................
- 3.2.1 Con la Formula del Numero Reynolds...........................................................................
- comportamiento del mismo. [ CITATION Dom06 \l 2058 ].................................................. movimiento del fluido que es transportado a través de una manguera, su valor nos indica el
- 3.3 Datos (Grupo 7:30) Tercer Intento..................................................................................
- 3.3.1 Con la Formula del Numero Reynolds.........................................................................
- 3.4 Datos (grupo 7:30pm), Segundo intento.........................................................................
- Fuente: Grupo 7:30pm..........................................................................................................
- 3.4.1 Con la Formula del Numero Reynolds.........................................................................
- comportamiento del mismo. [ CITATION Dom06 \l 2058 ]................................................ movimiento del fluido que es transportado a través de una manguera, su valor nos indica el
- 4 Conclusiones......................................................................................................................
- 5 Bibliografia........................................................................................................................
- 1 INTRODUCCION....................................................................................................... TABLA DE CONTENIDO
- 2 OBJETIVOS................................................................................................................
- 2.1 OBJETIVO ESPECIFICO...........................................................................................
- 3 Analisis de datos..........................................................................................................
- 3.1 Datos (grupo 7:30pm), primer intento.........................................................................
- 3.2 Datos (grupo 7:30pm), Segundo intento......................................................................
- 3.2.1 Con la Formula del Numero Reynolds.....................................................................
- 3.3 Datos (Grupo 7:30) Tercer Intento...............................................................................
- 3.3.1 Con la Formula del Numero Reynolds...................................................................
- 3.4 Datos (grupo 7:30pm), Segundo intento....................................................................
- 3.4.1 Con la Formula del Numero Reynolds...................................................................
- 4 Conclusiones..............................................................................................................
- 5 Bibliografia................................................................................................................
1 INTRODUCCION
En este presente informe se pretende como finalidad, demostrar los conocimientos teóricos con la práctica, mediante un proceso de recolección de datos en laboratorio que posteriormente son tratados basándonos en los teoremas y utilizando los fundamentos teóricos pertinentes. Este informe general se pretende procesar la información o datos recopilados en el laboratorio con finalidad de demostrar la teoría planteada, mediante el análisis de los resultados mas relevantes que son puntualizados en sus respectivas conclusiones.
3 ANALISIS DE DATOS
3.1 Datos (grupo 7:30pm), primer intento. Tabla 1 Datos Obtenidos en el laboratorio, intento 1. Fuente: Grupo 7:30pm Imagen 1 Dinamica del flujo, azul de metileno, evidencia práctica intento 1 Fuente: Grupo de laboratorio(7:30pm)
ITEM VALOR
DIAMETRO 0,010 m VOLUMEN 50 ml CAUDAL 8,66X10-7 m3/Seg TIEMPO 57,72 Seg VELOCIDAD 0,011 m/Seg TEMPERATUR A
30° = 0,8X10-
m/Seg
3.2 Datos (grupo 7:30pm), Segundo intento. Tabla 2 Datos Obtenidos en el laboratorio, intento 2 ITEM VALOR DIAMETRO 0,010 m VOLUMEN 100 ml CAUDAL 6,27X10-6 m3/Seg TIEMPO 15,95 Seg VELOCIDAD 0,08 m/Seg TEMPERATUR A
30° = 0,8X10-
m/Seg Fuente: Grupo 7:30pm Imagen 2 Dinamica del flujo, azul de metileno, evidencia práctica intento 2 Fuente: Grupo 7:30pm
3.3 Datos (Grupo 7:30) Tercer Intento Tabla 3 Datos Obtenidos en el laboratorio, intento 3 ITEM VALOR DIAMETRO 0,010 m VOLUMEN 250 ml CAUDAL 1,87X10-5 m3/Seg TIEMPO 13,34 Seg VELOCIDAD 0,24 m/Seg TEMPERATUR A
30° = 0,8X10-
m/Seg Fuente: Grupo 7:30pm Imagen 3 Dinamica del flujo, azul de metileno, evidencia práctica intento 3 Fuente: Grupo 7:30pm
3.3.1 Con la Formula del Numero Reynolds Determinar la existencia de los diferentes tipos de flujo laminar, de transición y turbulento para un fluido que es transportado en tuberías bajo diferentes condiciones, el tipo de flujo es determinado por el ensayo del número de Reynolds de allí su importancia para identificar fácilmente las características de los tipos de flujo.[ CITATION Jul15 \l 2058 ] Ecuación 3 Calculo Numero de Reynolds Intento 3 Re= Velocidad ∗ Diametro densidad
R
0,24 Seg ∗0,010 m 0,8 X 10 − 6 m 2 / Seg
Fundamento A medida que se va aumentando el caudal de salida, la línea del colorante (azul de metileno) pierde estabilidad formando pequeñas ondulaciones variables en el tiempo, manteniéndose sin embargo delgada (Imagen3). Cuando se encuentra dentro de la zona de transición (velocidades medias), el azul de metileno se va dispersando a lo largo de la manguera. Se le llama flujo transicional, al tipo de movimiento de un fluido cuando 2000 ≤ Re ≤ 4000 (Ecuación 3).
3.4.1 Con la Formula del Numero Reynolds Siendo un numero adimensional, lo utilizamos para determinar y caracterizar el movimiento del fluido que es transportado a través de una manguera, su valor nos indica el comportamiento del mismo. [ CITATION Dom06 \l 2058 ] La relación entre la viscosidad y la densidad se define como viscosidad cinemática v = η/ρ, y su unidad se expresa en m2/s. Ecuación 4 Calculo Numero de Reynolds Intento 4 Re= Velocidad ∗ Diametro densidad
R
0, 57 Seg ∗0,010 m 0,8 X 10 − 6 m 2 / Seg
Fundamento Se llama flujo turbulento o corriente turbulenta al movimiento de un fluido que se da en forma caótica, en que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran formando una trayectoria caótica. Después de un pequeño tramo inicial con oscilaciones variables, el azul de metileno tiende a difundirse en todo el flujo (Imagen 4). Este régimen es llamado turbulento, es decir caracterizado por un movimiento desordenado, no estacionario y tridimensional debido a que, en el eje, en el centro de la tubería las velocidades son mayores. Se le llama flujo turbulento, al tipo de movimiento de un fluido cuando Re ≥ 4000, (Ecuación 4).
4 CONCLUSIONES
Se pudo comprobar satisfactoriamente los valores obtenidos por Reynolds en la practica de laboratorio mediante los distintos intentos, verificándose que los números de Reynolds establecidos, correspondían a la forma del flujo que presentaba en la experiencia(intentos). Se pudo distinguir (con claridad como las velocidades en los diferentes tramos de la tubería, al ir aumentando el Caudal, incide directamente en el desorden molecular del fluido) el flujo laminar (flujo ordenado) del flujo turbulento (flujo desordenado). Se determino el número de Reynolds crítico, que nos delimita el cambio de un flujo de estado laminar al estado turbulento, llamándose flujo transicional. Se logro cumplir con los objetivos de la práctica. Se obtuvieron resultados Teórico Practico coherentes, comprendiendo adecuadamente la relación de la velocidad del flujo con el régimen de flujo y los efectos en el número de Reynolds.