Flujo aerodinámico
El término flujo de la línea de corriente es descriptivo del flujo laminar porque, en el flujo laminar, las capas de agua que fluyen unas sobre otras a diferentes velocidades sin prácticamente mezclarse entre capas, las partículas de fluido se mueven en rutas definidas y observables o líneas de corriente .
En la dinámica de fluidos, el flujo laminar se caracteriza por trayectorias suaves o regulares de partículas del fluido, en contraste con el flujo turbulento, que se caracteriza por el movimiento irregular de las partículas del fluido. El fluido fluye en capas paralelas (con una mezcla lateral mínima), sin interrupción entre las capas. Por lo tanto, el flujo laminar también se conoce como flujo de corriente o flujo viscoso .
Cuando un fluido fluye a través de un canal cerrado como una tubería o entre dos placas planas, puede ocurrir cualquiera de los dos tipos de flujo (flujo laminar o flujo turbulento) dependiendo de la velocidad , la viscosidad del fluido y el tamaño de la tubería . El flujo laminar tiende a ocurrir a velocidades más bajas y alta viscosidad . Por otro lado, el flujo turbulento tiende a ocurrir a velocidades más altas y baja viscosidad.
Dado que el flujo laminar es común solo en los casos en que el canal de flujo es relativamente pequeño, el fluido se mueve lentamente y su viscosidad es relativamente alta, el flujo laminar no es común en los procesos industriales. La mayoría de los flujos industriales, especialmente los de la ingeniería nuclear, son turbulentos. Sin embargo, el flujo laminar ocurre en cualquier número de Reynolds cerca de los límites sólidos en una capa delgada justo al lado de la superficie, esta capa generalmente se conoce como la subcapa laminar y es muy importante en la transferencia de calor.
A pesar del pequeño grosor de la subcapa laminar (generalmente mucho menos del 1 por ciento del diámetro de la tubería), ya que influye fuertemente en el flujo en el resto de la tubería. Cualquier irregularidad o aspereza en la superficie perturba esta capa y afecta significativamente el flujo. Por lo tanto, a diferencia del flujo laminar, el factor de fricción en el flujo turbulento es una función importante de la rugosidad de la superficie.
Flujo Laminar vs. Flujo Turbulento
Flujo laminar:
- Re <2000
- velocidad ‘baja’
- Las partículas fluidas se mueven en línea recta.
- Las capas de agua fluyen unas sobre otras a diferentes velocidades sin prácticamente mezclarse entre capas.
- El perfil de velocidad de flujo para flujo laminar en tuberías circulares es de forma parabólica, con un flujo máximo en el centro de la tubería y un flujo mínimo en las paredes de la tubería.
- La velocidad de flujo promedio es aproximadamente la mitad de la velocidad máxima.
- El análisis matemático simple es posible.
- Raras en la práctica en sistemas de agua .
Flujo turbulento:
- Re> 4000
- ‘alta velocidad
- El flujo se caracteriza por el movimiento irregular de partículas del fluido.
- El movimiento promedio está en la dirección del flujo
- El perfil de velocidad de flujo para flujo turbulento es bastante plano a través de la sección central de una tubería y cae rápidamente extremadamente cerca de las paredes.
- La velocidad de flujo promedio es aproximadamente igual a la velocidad en el centro de la tubería.
- El análisis matemático es muy difícil.
- El tipo de flujo más común .
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