Practica 2
- 1. INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXICALI<br />INGENIERIA QUIMICA AMBIENTAL<br />LABORATORIO INTEGRAL I<br />REPORTE<br />PRACTICA NO.2:<br />“Flujo laminar y flujo turbulento”<br />Alumnas:<br />María Guadalupe Rangel González<br />García Fabián Claudia Yesenia<br />Profesor:<br />NORMAN EDILBERTO RIVERA PAZOS<br />Índice.<br /> TOC \o \" 1-3\" \h \z \u 1. OBJETIVOS: PAGEREF _Toc263511689 \h 3<br />2. MOTIVACION: PAGEREF _Toc263511690 \h 3<br />3. FUNDAMENTO TEORICO: PAGEREF _Toc263511691 \h 4<br />-EL EQUIPO: PAGEREF _Toc263511692 \h 4<br />-FENOMENO FISICO SIMPLIFICADO: PAGEREF _Toc263511694 \h 4<br />4. DISEÑO DE LA PRÁCTICA PAGEREF _Toc263511695 \h 5<br />-EQUIPO Y MATERIALES: PAGEREF _Toc263511696 \h 5<br />-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA: PAGEREF _Toc263511697 \h 6<br />5. REALIZACION DE LA PRÁCTICA PAGEREF _Toc263511699 \h 6<br />-Mediciones: PAGEREF _Toc263511700 \h 6<br />6. ANALISIS DE DATOS Y RESULTADOS: PAGEREF _Toc263511704 \h 6<br />-Cálculos teóricos PAGEREF _Toc263511705 \h 6<br />-Cálculos experimentales PAGEREF _Toc263511719 \h 7<br />7. DISCUSION Y CONCLUSIONES: PAGEREF _Toc263511727 \h 8<br />8. SUGERENCIAS Y RECOMENDACIONES: PAGEREF _Toc263511728 \h 8<br />9. REFERENCIAS PAGEREF _Toc263511729 \h 8<br />1. OBJETIVOS: <br />-Visualizar el flujo que pasa a través de una jeringa distinguiendo el flujo laminar del turbulento.<br />2. MOTIVACION:<br />Poder distinguir un flujo laminar de un flujo turbulento conociendo las condiciones en las que se de el proceso.<br />3. FUNDAMENTO TEORICO:<br />Flujo laminar.<br />A valores bajos de flujo másico, cuando el flujo del líquido dentro de la tubería es laminar, se utiliza la ecuación demostrada en clase para calcular el perfil de velocidad (Ecuación de velocidad en función del radio). Estos cálculos revelan que el perfil de velocidad es parabólico y que la velocidad media del fluido es aproximadamente 0,5 veces la velocidad máxima existente en el centro de la conducción <br />Flujo turbulento.<br />Cuando el flujo másico en una tubería aumenta hasta valores del número de Reynolds superiores a 2100 el flujo dentro de la tubería se vuelve errático y se produce la mezcla transversal del líquido. La intensidad de dicha mezcla aumenta conforme aumenta el número de Reynolds desde 4000 hasta 10 000. A valores superiores del Número de Reynolds la turbulencia está totalmente desarrollada, de tal manera que el perfil de velocidad es prácticamente plano, siendo la velocidad media del flujo aproximadamente 0.8 veces la velocidad máxima.<br />-EL EQUIPO:<br />-Jeringa.<br /> <br />-FENOMENO FISICO SIMPLIFICADO:<br />4. DISEÑO DE LA PRÁCTICA<br />-VARIABLES Y PARAMETROS<br />Para determinar el tiempo necesario para que el flujo sea turbulento o laminar necesitamos tomar un valor del numero de Reynolds dependiendo el rango necesario, para el caso de flujo turbulento mayo a 5000 y para flujo laminar menor a 2000, y por tanteo calcular el peso necesario para obtener un valor aproximado de tiempo.<br />-EQUIPO Y MATERIALES:<br />-Soporte universal <br />-Pinza <br />-Vaso de precipitado<br />-Tinta china<br />-Pesas<br />-DESARROLLO DE LA PRÁCTICA:<br />Se coloca la pinza en el soporte universal y esta sostiene la jeringa con la tinta, bajo de la aguja de la jeringa se coloca un vaso de precipitados con agua para visualizar el flujo de la tinta. Se coloca un peso, en este caso 442.4gr para flujo laminar y 2.84 kg para flujo turbulento sobre la jeringa para que impulse la tinta.<br />5. REALIZACION DE LA PRÁCTICA<br />-Mediciones:<br />Flujo laminar: 22.76 seg<br />Flujo turbulento: 3.46 seg<br />-OBSERVACIONES:<br />*ser cuidadosos en el peso que se utilizara por que puede alterar el tiempo y este el tipo de flujo.<br />6. ANALISIS DE DATOS Y RESULTADOS:<br />-Cálculos teóricos<br />Diámetro de la jeringa: 0.049 mm<br />Volumen de la jeringa 5 ml<br />Viscosidad: 4.431613821cSt = 4.43161E-6m2/seg<br />Re=4VπDνt<br />Para flujo laminar Re<2000<br />Re=1900<br />t=4VπDvRe<br />t=45x10-5m3π0.00049m4.4316x10-6m2seg1900<br />t=15.43seg<br />Para flujo turbulento<br />Re=4000<br />t=45x10-5m3π0.00049m4.4316x10-6m2seg4000<br />t=7.3293<br />-Cálculos experimentales<br />Flujo Laminar<br />Re=4VπDνt<br />Re=45x10-5m3π0.00049m4.4316x10-6m2seg(22.76seg)<br />Re=1288.1<br />Flujo Turbulento<br />Re=45x10-5m3π0.00049m4.4316x10-6m2seg(3.46seg)<br />Re=8473.1<br />7. DISCUSION Y CONCLUSIONES:<br />Al realizar los cálculos teóricos podemos tomarlos de referencia para calcular el tiempo necesario para obtener un flujo turbulento o laminar, dependiendo el caso.<br />8. SUGERENCIAS Y RECOMENDACIONES:<br />*cerciorarse de contar con las pesas necesarias para variar el peso con que se impulsa el fluido en la jeringa.<br />9. REFERENCIAS<br />Mecánica de fluidos, Merle C. Potter, David C. Wiggert<br />