Pérdidas por fricción en Accesorios

PÉRDIDAS POR FRICCIÓN EN ACCESORIOS

INFORME DE LABORATORIO PRÁCTICA 4. PÉRDIDAS POR FRICCIÓN EN ACCESORIOS

CAMILA ANDREA CASTILLO CASAS

FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA

1. DESCRIPCIÓN DEL LABORATORIO

RESUMEN 

A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren pérdidas de energía expresados como perdidas de altura debido a la fricción o accesorios; dichas energías traen como resultado una disminución dela presión entre dos puntos del sistema de flujo o caída de altura por contracción o ganancia de altura por expansión.

OBJETIVOS 

• Determinar las pérdidas por fricción en accesorios tipo codos, Tés, etc.
• Determinar experimentalmente el valor promedio de las constantes para cada uno de los aditamentos utilizados: codos de 90°, codos de 45°, Tés y otros accesorios.
• Comparar los resultados obtenidos con los reportados por literatura.
• Calculas la longitud equivalente de cada uno de los codos, tés, etc. Y comparar los datos con los hallados en la bibliografía

MARCO TEÓRICO

A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren perdidas de energía debido a la fricción que hay entre el líquido y la pared de la tubería; tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.

Las pérdidas de energía son proporcionales a la carga de velocidad del fluido, conforme pasa por un codo, expansión o contracción de la sección de flujo, o por una válvula. Por lo general los valores experimentales de las pérdidas de energía se reportan en términos de coeficiente de resistencia K.

Para determinar la perdida que se genera o (h_L) se necesita K que es el coeficiente de resistencia y v que es la velocidad promedio del flujo en el tubo.

El coeficiente de resistencia K, es adimensional porque este representa una constante de proporcionalidad entre la perdida de energía y la carga de velocidad.

Pérdidas primarias:
Se producen cuando el fluido se pone en contacto con la superficie de la tubería. Esto provoca que se rocen unas capas con otras (flujo laminado) o de partículas de fluidos entre si (flujo turbulento). Estas pérdidas se realizan solo en tramos de tuberías horizontal y de diámetro constante.

Pérdidas secundarias o singulares:
Se produce en transiciones de la tubería (estrechamiento o expansión) y en toda clase de accesorios (válvulas, codos). En el cálculo de las pérdidas de carga en tuberías son importantes dos factores:

• Que la tubería sea lisa o rugosa
• Que el flujo sea laminar o turbulento.

Además de las pérdidas de carga por rozamiento, se producen otro tipo de pérdidas que se originan en puntos singulares de las tuberías (cambios de dirección, codos, juntas...) y que se deben a fenómenos de turbulencia. La suma de estas pérdidas de carga accidentales o localizadas más las pérdidas por rozamiento dan las pérdidas de carga totales.
Salvo casos excepcionales, las pérdidas de carga localizadas sólo se pueden determinar de forma experimental, y puesto que son debidas a una disipación de energía motivada por las turbulencias, pueden expresarse en función de la altura cinética corregida mediante un coeficiente empírico (K):

Donde:

v es la velocidad (m/s)
g es la gravedad (m/s2)
Para poder hacer los cálculos de las pérdidas de carga secundarias, a continuación se muestra un ejemplo de accesorios (accidentes) y su respectivo valor del coeficiente de perdida de carga:

Las pérdidas y ganancias de energía en un sistema se contabilizan en términos de energía por unidad de peso del fluido que circula por él. Esto también se conoce como carga (h)

EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES

• Un banco de fluidos 
• Dos cronómetros
• Dos beakers plásticos de 1000 ml
• Dos probetas de 2000 cm^3

2. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA 

MÉTODOS Y PROCEDIMIENTO

1. Revise si el nivel del agua en el depósito es el indicado para su correcta operación y verifique la instalación eléctrica
2. Determine los diferentes acoples para la instalación de las tomas de presión.
3. Anote los datos iniciales de la columna de mercurio.
4. Coloque en posición abierta todas las válvulas del sistema y prenda la bomba.
5. Verifique la ausencia de aire en el sistema y elimine éste manteniendo el banco en funcionamiento durante varios minutos.
6. Revise la buena operación del medidor principal de caudal.
7. Considerando el tramo de tubería a utilizar, cierre una a una las válvulas de los tramos que no sean de interés.
8. Espere a que el sistema se estabilice.
9. Tomar para cada sector del accesorio a medir los valores de presiones con los dos manómetros disponibles y varía el caudal diez veces, tomando simultáneamente el aforo con el beaker y tome nota del tiempo.
10. Inicie con flujos bajos y aumente éste o con flujos altos y luego disminuya el caudal, tomando para cada uno de ellos los datos de las presiones, caudales, volúmenes y tiempos.
11. Cada vez que cambie el accesorio, cierre completamente la válvula que regula el flujo y apague la bomba.
12. A continuación instale los medidores de presión en el nuevo accesorio a usar y repita el procedimiento descrito.
13. Al terminar la práctica cierre lentamente la válvula que controla el flujo y suspenda el circuito eléctrico.

DATOS 

Los datos obtenidos en la práctica para calcular perdidas primarias (por tubería)  y perdidas secundarias (por accesorios)

Tabla 1. Datos para calcular K en perdidas primarias 

Tabla 2. Datos para hallar K en perdidas secundarias 

CÁLCULOS Y RESULTADOS

Perdidas Primarias

.

Perdidas Secundarias

ANÁLISIS DE RESULTADOS 

Al momento de hallar las pérdidas primarias en la tubería, se debe tener en cuenta que estas se pueden calcular de diferentes maneras ya sea con ayuda de gráficos como el de Moody, modelos como el de Darcy o experimentos como el manómetro de tubo en U que simplifican la forma de encontrar los datos que se requieren. Es así, como al calcular estas pérdidas primarias se evidencia que donde se presenta menor pérdida es en el manómetro de tubo en U, esto se debe a que a medida que aumenta la presión del fluido, el mercurio presente en el tubo en U se desplaza significativamente ya sea en su rama derecha o izquierda, de forma que se puede detallar la cantidad de presión que se presenta al suministrar el fluido por la tubería, a su vez donde se presentan más pérdidas primarias es en el manómetro digital, esto puede deberse a que se registran tanto presiones altas como bajas lo cual altera el resultado que se quiere obtener, y no enseña un dato exacto.

Al comparar las perdidas primarias de tanto del tubo galvanizado de ½’’ y el tubo galvanizado ¾’’ se observa que la perdida es mayor en el presenta menor diámetro lo cual se debe que a medida el área donde pasa el fluido disminuye la presión aumenta y por tanto el fluido tiene un comportamiento turbulento, lo que genera mayor perdida en el sistema. En la tubería de cobre de ¾’’ las perdidas son mayores que en los tubos de galvanizado, lo que indica que es de mayor rendimiento y utilidad los galvanizados al generar menor perdida de energía.

Para las perdidas secundarias las cuales dependen del factor K el cual a su vez depende del factor de fricción que se determina según el diámetro de la tubería, y de la longitud equivalente en diámetro de conducto (L/D).A demás de observo que el mejor accesorio para el transporte de fluidos en este caso agua a 15 grados son los codos ya que las perdidas son minimas, a comparacón de la valvula de bola que presenta una perdida mayor y por ende se encuentra en un flujo turbulento, lo que indica que estre va a altas velocidades y por ende la presión en el fluido aumenta provocando perdidas grandes. 

CONCLUSIÓN 

·     Las pérdidas de energía en los accesorios se dan por cambios de velocidad y dirección del fluido (bombas, codos, tés, válvulas, entre otros).

La energía perdida en el proceso de transporte de fluidos, tiene que ser suplida por la bomba para evitar efecto de cavitación que pueda dañar o descuadrar en algo el sistema.

En el momento de empezar el proceso de bombeo para el transporte de fluidos por un sistema hay algunos factores que se deben tener en cuenta, como revisar que la ruta que se debe seguir tenga todos sus accesorios en buen estado y en su correcta posición para evitar escapes las vías alternas deben estar totalmente bloqueadas, para evitar perdías de fluido cambios de presión bruscos que puedan dañar el circuito de transporte

La medición de pérdidas primarias y secundarias del sistema en el tubo de galvanizado de ¾” y ½” fueron tomados de forma experimental de un manómetro en U, lo cual nos muestra un pequeño error de precisión el cual es comparado con el dispositivo electrónico de medición de presión.

BIBLIOGRÁFIA 

• PERDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS [en línea] http://myslide.es/documents/perdidas-primarias-y-secundarias-en-tuberias.html
• PERDIDAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS [en línea] <http://mecanicadefluidoscod5131587.blogspot.com.co/2015/11/perdidas-por-friccion-primarias-y.html>
• MOTT, Robert L. MECÁNICA DE FLUIDOS. Sexta edición. Pearson education, México, 2006

Perdidas por fricción en tuberia

PERDIDAS POR FRICCIÓN EN TUBERÍAS 

INFORME DE LABORATORIO PRÁCTICA 3. PERDIDA POR FRICCIÓN  EN TUBERÍAS

CAMILA ANDREA CASTILLO CASAS 

FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA 

1. DESCRIPCIÓN DEL LABORATORIO

RESUMEN

Los sistemas de flujo de un fluido presentan perdidas por fricción conforme el fluido pasa por los diferentes tubos y ductos, existen perdidas por cambios en el tamaño de la trayectoria del flujo. la finalidad de este laboratorio es calcular las perdidas por fricción de un fluido en un sistema con tuberías. 

OBJETIVOS 

• Determinar las perdidas primarias en tuberías a diferentes regímenes de flujo.
• Determinar el coeficiente de fricción dependiendo del régimen de flujo.
• Determinar experimental y teóricamente el coeficiente de fricción y comparar los resultados de estos

MARCO TEÓRICO

A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren pérdidas de energía debido a la fricción que hay entre el liquido y la pared de la tubería; tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntos del sistema de flujo.

Esta pérdida de energía suele expresarse en términos de energía por unidad de peso de fluido circulante dado en dimensiones de longitud, denominada perdida de carga. La perdida de carga está relacionada con otras variables según sea el tipo de flujo, laminar o turbulento.

En el caso de un régimen laminar los esfuerzos cortantes se pueden calcular en función de la distribución de velocidad en cada sección y las pérdidas de carga se pueden obtener mediante la ecuación de Darcy-Weisbach en donde el coeficiente de fricción depende únicamente del numero de Reynolds.

Mientras que para regímenes laminares se hace una aproximación cuadrática de la ecuación de Darcy-Weisbach para comprobar la dependencia de los esfuerzos cortantes y la velocidad

Donde el coeficiente de fricción en este caso es función del número de Reynolds y la rugosidad relativa de la tubería, esta última representa la altura promedio de las irregularidades de la superficie interior de la tubería. El coeficiente de fricción en un régimen turbulento viene dado por la siguiente expresión:

Otra manera de determinar el coeficiente de fricción es mediante la utilización del diagrama de Moody el cual es la representación gráfica en escala doblemente logarítmica del factor de fricción en función del número de Reynolds y la rugosidad relativa de una tubería, propuesto por Lewis Ferry Moody.

EQUIPOS INSTRUMENTOS Y MATERIALES  

• Modulo Basico Gunt HM 150. Con bomba centrífuga sumergible de 250W de potencia y caudal máximo de 150
• Modulo Gunt HM 150.01
• Jarra de aforo
• Cronómetro

2. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA 

MÉTODOS Y PROCEDIMIENTO

PARTE A

1. Instalar el Módulo HM 150.01 sobre el Módulo Básico HM 150, conectando la manguera de salida de la bomba en la tubería de empalme N° 9, y la manguera de salida del HM 150.01 al tanque del módulo básico.
2. Cerrar la válvula N°7 del by-pass N°8 para flujo turbulento, y abrir las válvulas N°10 y 11, del depósito vertical N°6. Abrir también la válvula N°2, de salida del módulo.
3. Conectar las mangueras para medición de presión, desde la toma N°12 hasta la columna de alta presión, y desde la toma N°3 hasta la columna de baja presión. Abrir la válvula de purga de aire del medidor de columna.
4. Poner en servicio la bomba, regulando el caudal con la válvula de salida de la bomba, de tal forma que se establezca un nivel constante en el rebosadero del depósito vertical. El ajuste preciso del nivel se hará con la válvula N°10.
5. Ajustar con la válvula N°2 un caudal tal, que el medidor de columna de baja presión indique un nivel de cerca de 2cm de columna de agua. Dadas las características del agua empleada en la experimentación, especialmente en lo que respecta a su viscosidad, que es muy reducida, deberá regularse un caudal tal, que el Número de Reynolds sea inferior a 2000. Para esto, se restringirá el paso de agua a través de la válvula N°2, de forma que la velocidad sea jarra aforada suministrada, midiendo el tiempo empleado en la recolección. 
6. Repetir el procedimiento tomando unas tres mediciones, aumentando el caudal con la válvula N°2.
7. Anotar los datos medidos durante la práctica y efectuar los cálculos indicados.

PARTE B

1. Instalar el Módulo HM 150.01 sobre el Módulo Básico HM 150, conectando la manguera de salida de la bomba en la tubería de empalme N° 9, y la manguera de salida del HM 150.01 al tanque del módulo básico.
2. Cerrar las válvulas N°10 y 11, del depósito vertical. Abrir la válvula N°7, del by pass para flujo turbulento y la válvula de salida N°2.
3. Conectar las mangueras para medición de presión, desde la toma N°12 hasta la entrada de alta presión del manómetro diferencial N°5, y desde la toma N°3 hasta la entrada de baja presión del manómetro diferencial.
4. Poner en servicio la bomba, regulando el caudal con la válvula de salida de la bomba, de tal forma que se establezca una diferencia de presión aproximada de 0,2 Bar. Ajustar con más precisión utilizando la válvula N°2.
5. Medir el caudal tomando un volumen aproximado de 2 litros, en la jarra aforada, y contabilizando el tiempo requerido.
6. Repetir el procedimiento tomando unas tres mediciones, aumentando el caudal con la válvula N°2

DATOS

Tabla 1. Tabla de datos 

PARTE A

Tabla 2. Datos Parte A

PARTE B 

Tabla 3. Datos Parte B

CÁLCULOS Y RESULTADOS 

Para Realizar los cálculos se tiene en cuenta que:

PARTE A

Tabla 4. Resultados Parte A

PARTE B

Tabla 5. Resultados Parte B

ANÁLISIS DE RESULTADOS 

En el caso de las perdidas en tubería con flujo laminar, como se observa en la tabla 4 dos de los experimentos realizados muestran un flujo laminar por lo que el flujo que dio transitorio ocurrió por error humano al momento de abrir las válvulas o bien al momento de tomar los datos del caudal. Se evidencia  a demás que las perdidas por carga son proporcionales al número de Reynolds ya que a medida que aumenta el número de  Reynolds aumenta la velocidad, y por ende aumentan las perdidas por fricción en la tubería. 

Las perdidas por fricción en flujo laminar son menores a aquellas que se obtienen en flujo turbulento esto se debe a que a que las partículas del fluido en flujo turbulento van a mayor velocidad y por ende presentan mayor presión de manera que golpean con mayor facilidad sobre la pared de la tubería. 

En el caso de las perdidas en tubería por flujo turbulento, se puede evidenciar que el factor de fricción es menor que en el caso del flujo laminar lo que indica que existirá mayor perdida en este que en flujo laminar. Según la tabla 5 se observa a demás que aumenta la caída de presión aumentan las perdidas en la tubería. Al calcular el factor de fricción teórico a través del diagramad de Moody, este valor no es muy preciso, ya que puede variar dependiendo de quien haga el calculo, puesto que la lectura de este diagrama no es exacta.

Comparando los resultados de los procedimientos realizados con flujo laminar con los realizados con flujo turbulento, se puede observar que la perdidas por fricción son siempre mayores cuando el flujo es turbulento, por lo tanto a mayor caudal, mayores serán las perdidas en la tubería por fricción.

En los procedimientos realizados con flujo laminar y flujo turbulento, los datos que brinda el equipo utilizado (HM 150.01) son muy cercanos a los valores obtenidos teóricamente, lo que indica que el rango de error al utilizar este equipo es bajo y va a permitir realizar procedimientos con resultados verídicos.

CONCLUSIONES 

• En todas las tuberías independientemente del flujo, siempre se generara una perdida de energía por fricción; en el caso de que el sistema cuente con un flujo laminar estas perdidas serán menores que si se tuviera un flujo turbulento.
• El valor de las perdidas de energía por fricción en una tubería, esta directamente relacionado con el tipo de flujo que tiene el sistema, por ende también depende del caudal con el que se este trabajando ya que en un flujo laminar las perdidas son menores que en el flujo turbulento.
• El modulo HM 150.01 es un equipo que permite el análisis de las perdidas por fricción en la tubería, de forma sencilla y clara, lo que permite visualizar lo que posiblemente este sucediendo en un sistema de tuberías con un caudal predeterminado.

REFERENCIAS

1. Hidráulica. Perdidas de energía [en línea] <http://fluidos.eia.edu.co/ hidraulica/articuloses/flujoentuberias/fricci%C3%B3n/fricci%C3%B3n.htm>consultado, octubre 2016
2. Universidad de Oviedo. Perdidas de carga en tuberías [en línea] <http://campusvirtual.edu.uy/archivos/mecanica-general/Manuales/Perdidasdecarga.pdf> consultado, octubre 2016

Reynolds

NÚMERO DE REYNOLDS

INFORME DE LABORATORIO PRÁCTICA 2. NÚMERO DE REYNOLDS

CAMILA ANDREA CASTILLO CASAS 

FUNDACIÓN UNIVERSIDAD DE AMÉRICA 

1. DESCRIPCIÓN DEL LABORATORIO

RESUMEN

El número de Reynolds  habla del régimen con que fluye un fluido, lo cual es de gran importancia tanto a nivel experimental como a nivel industrial en el diseño de reactores y en fenómenos de transporte. A lo largo de la práctica se estudiara el  número de Reynolds el cual denota si el régimen es turbulento o laminar.  A demás el número de Reynolds proporciona una indicación de la pérdida de energía causada por los efectos viscosos del fluido. 

OBJETIVOS

1. Calcular el numero de Reynolds para un sistema de flujo y observar el cambio de régimen con ayuda de una tinta disuelta en el agua 
2. Demostrar el experimento de Osborn Reynolds
3. Determinar el número de Reynolds para flujos laminares y turbulentos. 

MARCO TEÓRICO

El número de Reynolds (Nre) es un parámetro adimencional cuyo valor indica si el flujo sigue un modelo laminar o turbulento, que relaciona las propiedades más importantes de flujo y permite determinar si el régimen del mismo es laminar, turbulento o transitorio. El número de Reynolds permite caracterizar la naturaleza del flujo, es decir, si se trata de un flujo laminar, flujo transicional o de un flujo turbulento, además indica la importancia relativa de la tendencia del flujo hacia un régimen turbulento respecto de uno laminar y la posición de este estado dentro de una longitud determinada. 

Las características que condicionan el flujo laminar dependen de las propiedades del líquido y de las dimensiones del flujo. Mientras que aumenta el flujo másico aumenta las fuerzas del momento o inercia, las cuales son contrarrestadas por la por la fricción o fuerzas viscosas dentro del líquido que fluye. Cuando estas fuerzas opuestas alcanzan un cierto equilibrio se producen cambios en las características del flujo. En base a los experimentos realizados por Reynolds en 1874 se concluyó que las fuerzas del momento son función de la densidad, del diámetro de la tubería y de la velocidad media. Además, la fricción o fuerza viscosa depende de la viscosidad del líquido. Según dicho análisis, el Número de Reynolds se definió como la relación existente entre las fuerzas inerciales y las fuerzas viscosas (o de rozamiento).

El número de Reynolds proporciona una indicación de la pérdida de energía causada por efectos viscosos. Observando la ecuación anterior, cuando las fuerzas viscosas tienen un efecto dominante en la pérdida de energía, el número de Reynolds es pequeño y el flujo se encuentra en el régimen laminar. Si el Número de Reynolds es 2000 o menor el flujo será laminar. Un número de Reynolds mayor de 4000 indican que las fuerzas viscosas influyen poco en la pérdida de energía y el flujo es turbulento. Finalmente si el número de Reynolds llega a estar entre los valores igual o mayor a 2000 e igual o menor a 4000 se considera que el flujo de ese fluido es transicional. 

En resumen, es la relación entre fuerzas viscosas y fuerzas gravitacionales. Si el Reynolds es bajo, indica que prevalecen las fuerzas viscosas y el régimen de flujo es laminar (la transmisión de la cantidad de movimiento en el fluido se da entre capas laminares). Por el contrario, si el Reynolds es alto, no influyen tanto las fuerzas viscosas y el régimen es turbulento (el movimiento no se da por capas, sino desordenadamente, por remolinos y cambia el perfil de velocidad del fluido).Visualmente, si se agrega una tinta al fluido, se verá como una línea en régimen laminar; en cambio, para el régimen turbulento se disolverá coloreando todo el fluido.  

El número de Reynolds depende de la velocidad del fluido, del diámetro de tubería, o diámetro equivalente y de la viscosidad cinemática o en su defecto densidad y viscosidad dinámica.  

En una tubería circular se considera: 

• Re< 2300. El flujo sigue un comportamiento laminar
• 2300< Re > 4000 Zona de transición de laminar a turbulento
• Re> 4000 El fluido es turbulento 

Un flujo laminar se define como aquel en que el fluido se mueve en capas o láminas, moviéndose suavemente unas sobre otras y existiendo sólo intercambio de moléculas entre estas capas. Cualquier tendencia hacia la inestabilidad o turbulencia es disminuida por la acción de las fuerzas cortantes viscosas que se oponen al movimiento de estas capas de fluido que se encuentran juntas entre sí. Por otro lado, en un flujo turbulento el movimiento de las partículas es muy inestable o desordenado y se tiene un intercambio entre capa y capa muy intensa o con mayor velocidad que si fuese un flujo laminar. 

EQUIPOS, INSTRUMENTOS Y MATERIALES

Módulo Básico Gunt HM 150

2. DESCRIPCIÓN DE LA PRÁCTICA

MÉTODOS Y PROCEDIMIENTO

Para esta práctica de laboratorio se usó el Módulo Básico Gunt HM 150 (G.U.N.T., 2005), el cual para este montaje se obtuvieron tres volúmenes en tres diferentes tiempos teniendo en cuenta el flujo que se mostraba aparente gracias a el azul de metileno quien fue el encargado de servir como indicador de un flujo laminar o turbulento ara este fluido. El procedimiento realizado fue el siguiente:

1. Instalar el módulo HM 150,18 sobre el módulo  básico HM 150, conectando la manguera de salida de la bomba en la tubería de empalme N° 12 y la manguera de salida del módulo a un desagüe, de tal manera que no se tiña el agua del depósito de la bomba. 
2.  Cerrar la válvula de salida de la bomba, la válvula N° 11 y la válvula N° 1, de salida del módulo.  
3. Manteniendo cerrada la válvula N° 7, llenar con tinta el depósito N° 8.  
4. Poner en funcionamiento la bomba, abriendo lentamente la válvula de salida de la misma. Abrir un poco la válvula N° 11, con lo cual el agua sube por el tubo rebosadero N° 10 hasta el depósito de reserva N° 9, llenando enseguida el tubo N° 3.  
5. Abrir un poco la válvula de salida N° 1, regulando un flujo tal que se mantenga un nivel constante en el depósito N° 9, manipulando también la válvula N° 11. No debe permitirse que se llene completamente el depósito, ni que se suspenda el flujo hacia la pieza de salida N° 5.  
6. Medir con la jarra aforada el mayor volumen de agua que pueda medirse con precisión, tomando el tiempo con el cronómetro suministrado, con el fin de determinar el caudal empleado. Anotar en la planilla los datos de volumen y tiempo.  
7. Abrir ligeramente la válvula N° 7, del depósito de tinta, de tal manera que se observe la entrada de la tinta a la corriente de agua en el tubo N° 3.  
8. Si el flujo es laminar, se observará una línea de tinta recta, que no se mezcla con el agua. Cerrar inmediatamente la válvula N° 7, del depósito de tinta. Anotar en la planilla cómo se observa el régimen.  
9. Regular nuevamente un caudal un poco mayor, repitiendo los Pasos 5, 6 y 7.  
10. Deben hacerse varios ensayos cambiando el caudal, de tal manera que se vaya incrementando el Número de Reynolds, observando cuándo se consigue la transición de régimen laminar a régimen turbulento.  
11. Terminado el experimento debe hacerse limpieza al depósito de tinta.

El objetivo general para la obtención de los datos era dejar que el flujo se desplaza a través del tramo de tubo de ensayo teniendo en cuenta que para comenzar a medir un volumen de agua se debía primero obtener una línea de azul de metileno durante todo el trayecto. 

Para poder graduar el sistema en general y obtener ya fuese una línea totalmente recta de azul de metileno hasta una línea totalmente desorganizada de la misma, era necesario graduar la cantidad de agua que entraba al sistema al igual que la cantidad de azul de metileno que se juntara a esta corriente de agua. Para poder cuadrar estos volúmenes se necesitaron de las válvulas 7 y la 1. Sin embargo para poder obtener aún mejores resultados era necesario que el agua que estaba en el depósito de reserva no superara el límite de rebosamiento o el tramo de reboso ya que esto producía errores en la lectura o vista del azul de metileno durante el trayecto por el tubo de ensayo. 

DATOS

Los datos tomados en el laboratorio fueron los siguientes a los cuales se les determinaba el régimen según la cantidad de azul de metileno  que se visualizaba. 

Tabla 1. Datos Caudal

CÁLCULOS Y RESULTADOS

ANÁLISIS DE RESULTADOS

Los resultados obtenidos en la práctica se consignan a continuación en la tabla 2 en la cual se hace una comparación para cada régimen

Tabla 2. Caudal, Velocidad y Número de Reynolds

A demás con los datos obtenidos se puede observar con base a la gráfica 1 que  el caudal es directamente proporcional  al número de Reynolds. Lo que indica que a medida que aumenta el  caudal el flujo puede pasar de laminar a transitorio o turbulento según sea el caso. Esa tendencia lineal representa que a altas velocidades el flujo es turbulento  y por ende el número de Reynolds es mayor. 

Gráfica 1. Caudal Vs. Número de Reynolds

CONCLUSIONES 

1. A velocidades bajas se presenta un menor caudal lo que determina que un fluido encuentra en flujo laminar, a diferencia de un flujo que presente altas velocidades por tanto presenta un mayor caudal lo que lo clasifica como un flujo de régimen turbulento.
2. El numero de Reynolds es afectado directamente por el caudal que tiene el fluido, puesto que a menor caudal el numero de Reynolds va a tener un menor valor lo que indica una tendencia hacia un flujo laminar; por el contrario al aumentar el caudal el numero de Reynolds va a aumentar mostrando un comportamiento de un flujo turbulento
3. En un flujo turbulento las pérdidas de energía son mayores que las de un flujo laminar y es una de las razones por las cuales siempre se desea un flujo laminar para el transporte de un fluido por una tubería esto teniendo en cuenta la viscosidad dinámica del fluido. 

REFERENCIAS

MOTT, Robert L.; Mecanica de fluidos; Sexta edición, Editorial Person, Pag230.

REYNOLDS, N. Y. (09 de 2006). Fluidos.eia. Recuperado el 7 de 10 de 2015, de Fluidos.eia: http://fluidos.eia.edu.co/hidraulica/articuloses/conceptosbasicosmfluidos/reynolds/numero.htm