Cálculo del campo de velocidad de un flujo laminar de agua al interior de una tubería, enfriándose con el medio ambiente después del completo desarrollo hidrodinámico

Abstract

 Este trabajo de investigación tiene como objetivo demostrar la existencia de un campo de velocidad (expresado en coordenadas cilíndricas) que pueda modelar el perfil de velocidad en cualquier posición al interior de una tubería, por la cual circula un flujo laminar de agua que sufre un proceso de enfriamiento después del completo desarrollo hidrodinámico. Para determinar dicho campo se ha procedido a particularizar un campo de velocidad inicial, en base a condiciones de frontera del flujo al interior de una tubería, además de esto, se ha tenido siempre presente la constante referencia de la geometría de los diferentes perfiles de velocidad, sobre todo en la región después del completo desarrollo hidrodinámico. Sólo para efectos de visualización se ha procedido a dibujar los diferentes perfiles de velocidad usando el programa MATLAB. Finalmente, observando los diferentes perfiles de velocidad obtenidos, se ha concluido que el campo de velocidad calculado expresa muy bien el comportamiento de los perfiles de velocidad al interior de la tubería, validando de ese modo el campo encontrado.