Flujo Interno

Flujo InternoEsteban PerdomoLuis Fernando RuizLuis Felipe GonzalezDefinicinEn la mecnica de fluidos, el flujo interno es aquel que est confinado por una superficie. Por lo tanto la capa lmite no puede desarrollarse sin siquiera estar apretado. La configuracin de flujo interno representa una geometra conveniente para calentar y enfriar los fluidos usados en los procesos qumicos, el control del medio ambiente, y las tecnologas de conversin de energa.IntroduccinEl flujo de lquido o gas a travs de tuberas o conductos se utilizan comnmente en aplicaciones de calefaccin-refrigeracin y redes de distribucin de fluidos.

El lquido de este tipo de aplicaciones es generalmente forzado a fluir por un ventilador o una bomba a travs de una seccin de flujo.

Prestamos especial atencin a la friccin, que est directamente relacionada con la cada de presin y la prdida de carga durante el flujo a travs de tuberas y conductos.

La cada de presin se usa entonces para determinar el requisito de potencia de bombeo.

Recordando

Tipos de flujos internosLaminar: suaves lineas de corriente y movimiento muy ordenado.

Turbulento: fluctacin de velocidades y movimiento muy desordenado.

Transicin: flucta entre laminar y turbulento.

La transicin de flujo laminar a turbulento depende de la geometra, rugosidad de la superficie, velocidad de flujo, temperatura de la superficie, y el tipo de fluido.Numero de ReynoldsElrgimen de flujodepende principalmente dela relacindefuerzas de inerciaafuerzas viscosas(nmero de Reynolds).

Para un airfoilPara flujo en tuberia no circularPara flujo en canal abierto

Region de entradaCapa lmite de velocidad: La regin del flujo en el que los efectos de las fuerzas cortantes viscosas causadas por la viscosidad del fluido se hacen sentir.Regin de la capa lmite: Los efectos viscosos y los cambios de velocidad son significativos.Regin irrotacional de flujo: Los efectos de friccin son despreciables y lavelocidad permanece esencialmente constante en la direccin radial.Regin hidrodinmicamente desarrollada plenamente: La regin ms all de la zona de entrada en la que el perfil de velocidad est totalmente desarrollado y se mantiene sin cambios.Completamente desarrollado: Cuando tanto el perfil de velocidad como el perfil de temperatura normalizada permanecen sin cambios.

Flujo laminar en tuberas

CortantePresionPerfil de Velocidad

Velocidad maxima en la linea de centro

Prdida y cada de presin

Ley de Poiseuille

Flujo laminar en tubera no circular