Pregunta 1 y 2 de OPU Taller de lectura U4

Vista previa del material en texto

1- Establecer la diferencia entre flujo interno y flujo externo
Aparentemente el fenómeno de la resistencia que un fluido experimenta al moverse en el interior de un sólido parece ser un hecho distinto a la resistencia que un fluido va a experimentar si se encuentra desplazándose en el interior de un sólido, pero se ha demostrado que ambos fenómenos están sometidos a las mismas leyes, como son el principio de Bernoulli y la ley de la conservación del momentum. Entonces:
 ¿En qué radica la diferencia de estos fenómenos? 
Su disparidad se debe al análisis que se realiza a estos para encontrar los resultados que se necesitan, es decir, dependiendo de las condiciones en la que al fluido se le obliga a fluir dentro de un canal confinado o sobre una superficie. Para los flujos externos se investiga el patrón de flujo alrededor de un objeto sumergido en el fluido, la sustentación y la resistencia al avance (resistencia al movimiento) sobre el objeto y quizás los patrones de acción viscosa en el fluido al pasar alrededor de un cuerpo, también se denota que el fluido no esté siendo limitado sobre una superficie, como una placa, un alambre o un tubo. En cambio, para el flujo interno se hace el enfoque no sobre la sustentación o resistencia al avance, sino sobre las pérdidas de energía y carga, las caídas de presión y la cavitación en las cuales se disipa energía, porque, en el flujo interno, se usa energía o trabajo para mover al fluido, por ende, el flujo debe estar completamente limitado por las superficies sólidas.
2- Describir el flujo laminar y turbulento
El flujo laminar la estructura del flujo se caracteriza por el movimiento de láminas o capas, es decir se tiene un flujo intensamente ordenado, que se caracteriza por tener capas no alteradas, por eso la palabra “laminar” proviene del movimiento de las partículas juntas adyacentes al fluido en láminas. Este tipo de flujo se encuentran generalmente en flujos de fluidos altamente viscosos y a bajas velocidades.
Para el flujo turbulento se caracteriza por los movimientos tridimensionales, aleatorios de las partículas del fluido, superpuestos al movimiento promedio, en estos fluidos se tienen movimientos intensamente desordenados donde es común que se presenten en altas velocidades y estas presentan múltiples fluctuaciones con respecto a un periodo de tiempo. Generalmente se encuentran en fluidos de bajas viscosidades como el aire que se encuentran a altas velocidades.
La clasificación de estos flujos dentro de una tubería va directamente ligados a las propiedades del valor adimensional del número de Reynolds la cual varía dependiendo si nos encontramos con un fluido newtoniano o no newtoniano, siendo sus respectivas ecuaciones las siguientes:
 				
Para fluidos newtonianos 				 Para fluidos no newtonianos
Esta ecuación ayuda a darte una distinción cuantitativa para la determinación del tipo de flujo al que nos encontramos, en términos generales, si el valor del número de Reynolds inferior a 2100 nos encontramos ante un flujo laminar, y con valores mayores a 4000 se clasifica como un fluido turbulento. El intervalo de 2100 y 4000 nos encontramos en una región de transición, donde el flujo puede ser laminar o turbulento, dependiendo de las condiciones de entrada del tubo y la distancia de dicha entrada.