EL TIPOS DE FLUJO Y EL NÚMERO DE REYNOLDS

EL TIPOS DE FLUJO Y EL NÚMERO DE REYNOLDS

Los principios de la estática de fluidos, estudiados en la sección anterior son casi una ciencia exacta. Por otra parte, los

principios del movimiento de los fluidos son bastante complicados. Empezaremos Conociendo los tipos de flujo.

Flujo laminar y flujo turbulento

El tipo de flujo que se presenta en el desplazamiento de un fluido por un canal es muy importante en los problemas de dinámica

de fluidos. Cuando los fluidos se mueven por un canal cerrado de cualquier área de corte transversal, se puede presentar

cualquiera de dos tipos diferentes de flujo, dependiendo de las condiciones existentes. Estos dos tipos de flujo pueden verse con

frecuencia en un río o en cualquier corriente abierta. Cuando la velocidad del flujo es baja, su desplazamiento es uniforme y

terso. Sin embargo, cuando la velocidad es bastante alta, se observa una corriente inestable en la que se forman remolinos o

pequeños paquetes de partículas de fluido que se mueven en todas direcciones y con gran diversidad de ángulos con respecto a

la dirección normal del flujo. El primer tipo de flujo a velocidades bajas, donde las capas de fluido parecen desplazarse unas

sobre otras sin remolinos o turbulencias, se llama flujo luminar y obedece la ley de viscosidad de Newton. El segundo tipo de

flujo a velocidades más altas, donde se forman remolinos que imparten al fluido una naturaleza fluctuante, se llama flujo

turbulento.

La existencia de flujo laminar y turbulento puede visualizarse con facilidad por medio de los experimentos de Reynolds, que se

muestran en la figura 1. Se hace fluir agua de manera uniforme a través de una tubería transparente, controlando la velocidad

por medio de una válvula situada al final del tubo. Se introduce una corriente muy fina y uniforme de agua con un colorante, a

través de una boquilla de inyección, para observar su flujo. Cuando la velocidad de flujo del agua es baja, la coloración es

regular y forma una sola línea, esto es, una corriente similar a un hilo, tal como lo muestra la figura la. En este caso no hay

mezclado lateral del fluido y éste se desplaza en una línea recta por el tubo. Al colocar varios inyectores en otros puntos de la

tubería se demuestra que no hay mezclado en ninguna parte del mismo y que el fluido fluye en líneas rectas paralelas, A este

tipo de flujo se le llama laminar o viscoso.

Al aumentar la velocidad, se ve que al llegar a cierto límite, la línea

de colorante se dispersa y su movimiento se vuelve errático, tal

como lo muestra la figura lb. A este tipo de flujo se le llama

turbulento. La velocidad a la que se presenta el cambio de tipo de

flujo se llama velocidad crítica.

El número de Reynolds

Con diversos

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