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martes, 1 de diciembre de 2009

Flujo turbulento


Se le llama al movimiento de un fluido que se da en forma caótica, en que las partículas se mueven desordenadamente y las trayectorias de las partículas se encuentran formando pequeños remolinos aperiódicos, como por ejemplo el agua en un canal de gran pendiente. Debido a esto, la trayectoria de una partícula se puede predecir hasta una cierta escala, a partir de la cual la trayectoria de la misma es impredecible, más precisamente caótica.
El flujo turbulento consiste en un conjunto de torbellinos de diferentes tamaños que coexisten en la corriente del fluido. Continuamente se forman torbellinos grandes que se rompen en otros más pequeños. El tiempo máximo del torbellino es del mismo orden que la dimensión mínima de la corriente turbulenta.
Un torbellino cualquiera posee una cantidad definida de energía mecánica como si se tratase de una peonza. La energía de los torbellinos mayores procede de la energía potencial del flujo global del fluido. Desde un punto de vista energético la turbulencia es un proceso de transferencia, en el cual los torbellinos grandes, formados a partir del flujo global, transportan la energía de rotación a lo largo de una serie continua de torbellinos más pequeños.

lunes, 30 de noviembre de 2009

Flujo de fluidos en una tuberia

       El transporte de materiales de un punto a otro (FLUJO DE FLUIDOS), forma parte importante de los procesos químicos. El flujo de fluidos se hace dentro de ductos y tuberías. La cantidad de flujo se cuantifica con medidores específicos para líquidos o gases y se controlan mediante válvulas de diversos tipos. Los fluidos incompresibles fluyen por gravedad o se impulsan con dispositivos mecánicos como bombas; si se impulsan fluidos comprensibles, se usan sopladores o ventiladores.


 El flujo puede ser de dos tipos:


  • Flujo laminar
  • Flujo turbulento






          

    Clasificación de los flúidos

    Los fluidos se dividen en dos grandes grupos, los newtonianos y los no newtonianos
    En el primero se encuentran los que cumplen la ley del rozamiento de Newton. La otra categoría está compuesta por los siguientes flúidos:







    Dilatantes:


    Incompresibles:


    Perfectos o ideales:

    Plásticos:



    Plásticos de Binham:


    Pseudoplásticos:


    Reopécticos



    Viscoelásticos

    Su consistencia, o viscosidad aparente, aumenta de forma instantánea con la tensión tangencial de rozamiento.

    Su volumen permanece constante frente a los cambios de  presión que experimenta el fluido.

    Carecen de fuerzas de  viscosidad o rozamiento.

    Son los que se comportan como fluidos o como sólidos, dependiendo de la tensión tangencial de rozamiento que actúe sobre ellos y que fluyen únicamente cuando alcanzan la denominada  tensión critica de flujo.

    Se comportan como  newtonianos para tensiones tangenciales de rozamiento superiores a la tensión crítica de flujo.

    Su consistencia y viscosidad aparente disminuye de forma instantánea con la tensión tangente de rozamiento;

    Son  viscoelásticos cuya viscosidad aparente aumenta cuando lo hace el tiempo de aplicación de la tensión tangente de rozamiento y se llaman tixotrópicoscuando ésta disminuye, y finalmente,

    Son los que, además de presentar las propiedades de los  no newtonianos, están dotados de algunas propiedades que caracterizan a los sólidos, como por ej., la elasticidad.












    Según su comportamiento mecánico, los fluidos se consideran cuerpos continuos y deformables a los que se aplican las leyes generales de la mecánica llamada, en este caso, de los fluidos.



    ¿Que es un fluido?

    Se denomina así al sistema de partículas que, a diferencia de los sólidos, no están unidas rígidamente y pueden moverse con una cierta libertad unas respecto de las otras. 

    Esto le permite ceder a cualquier fuerza tendiente a alterar su forma, con lo que fluye adaptándose a la del recipiente.




    Esta designación engloba a la materia que se encuentra en los estados de agregación líquido y gaseoso.


     La diferencia entre el fluido líquido y el gaseoso radica en que las partículas que componen un líquido se encuentran más unidas que las de un gas; por esta razón, el volumen del líquido dentro de un recipiente, permanece constante con una superficie límite bien definida, mientras que el del gas no posee límite y se difunde en el aire disminuyendo su densidad.