FLUJOS TURBULENTOS

INTRODUCCION

El flujo turbulento es el que mas se presenta en la practica de ingeniería. En este tipo de flujo las partículas del fluido se mueven en trayectorias erráticas, es decir, en trayectorias muy irregulares sin seguir un orden establecido, ocasionando la transferencia de cantidad de movimiento de una porción de fluido a otra, de modo similar a la transferencia de cantidad de movimiento molecular pero a una escala mayor.

INDICE

INTRODUCCION……………………………………………………………… III

1. FLUJOS TURBULENTOS………………………………………………... 4

1.1. NÚMERO DE REYNOLDS……………………………………………. 4

1.1.1. TUBOS LISOS……………………………………………………... 5

1.1.1.1. FACTOR DE FRICCIÓN PARA TUBOS LISOS……………… 5

1.1.2. TUBOS RUGOSOS……………………………………………….... 5

1.1.2.1. FACTOR DE FRICCIÓN PARA TUBOS RUGOSOS………... 5

1.2. NUMEROS DE REYNOLDS CRÍTICOS…………………………….. 6

1.3. DIAGRAMA DE MOODY…………………………………………….... 6

1.4. LEY DE FRICCIÓN EN TUBERÍAS………………………………….. 7

CONCLUSION…………………………………………………………………. 8

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………….... 9

1. FLUJOS TURBULENTOS

Este tipo de flujo se caracteriza por trayectorias circulares erráticas, semejantes a remolinos. El flujo turbulento ocurre cuando las velocidades de flujo son generalmente muy altas o en fluidos en los que las fuerzas viscosas son muy pequeñas.

La turbulencia puede originarse por la presencia de paredes en contacto con el fluido o por la existencia de capas que se muevan a diferentes velocidades. Además, un flujo turbulento puede desarrollarse bien sea en un conducto liso o en un conducto rugoso.

1.1. NÚMERO DE REYNOLDS

El régimen de flujo depende de tres parámetros físicos que describen las condiciones del flujo.

1) El primer parámetro es una escala de longitud del campo de flujo, como el espesor de una capa límite o el diámetro de una tubería. Si dicha escala de longitud es lo bastantemente grande, una perturbación del flujo podría aumentar y el flujo podría volverse turbulento.

2) El segundo parámetro es una escala de velocidad tal como un promedio espacial de la velocidad; si la velocidad es lo bastante grande el flujo podría ser turbulento.

3) El tercer parámetro es la viscosidad cinemática; si la viscosidad es lo bastante pequeña, el flujo puede ser turbulento.

Estos tres parámetros se combinan en un solo parámetro conocido como el número de Reynolds (R), con el cual se puede predecir el régimen de flujo, si R > 4000 el flujo será turbulento.

Cuando el flujo entra en régimen turbulento, se puede presentar el caso de que el conducto sea liso o el caso de que el conducto sea rugoso.

1.1.1. TUBOS LISOS

Se presentan tres subcapas:

a) Subcapa viscosa: el movimiento es primariamente viscoso, aunque no es estrictamente laminar y la velocidad varía linealmente. Esta subcapa es muy difícil de observar bajo condiciones experimentales. Sin embargo su importancia es decisiva para la determinación de las fuerzas de arrastre.

b) Capa de transición: el flujo es turbulento, pero la viscosidad todavía ejerce su influencia.

c) Zona de turbulencia: se aplica la teoría de longitud de mezcla de Prandtl, asumiendo que el flujo turbulento en una tubería está fuertemente influenciado por el fenómeno del flujo cercano a la pared.

1.1.1.1. FACTOR DE FRICCIÓN PARA TUBOS LISOS

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