Determinacion de la viscosidad aparente

INGENIERÍA QUÍMICA
Laboratorio de Mecánica de Fluidos

Reporte 3

Determinación de la viscosidad aparente con un viscosímetro de Brookfield

Integrantes:

Ramos Palencia Oscar Guillermo
Bautista Ramírez Rosalva
Juárez Hernández Aide

Profesor: Alberto Soria López

Fecha de entrega: jueves 10 de junio del 2010
Índice
1. Objetivos
2. Fundamentos teóricos2.1 Equipo
2.2 Modelo físico simplificado
2.3 Hipótesis
2.4 Modelo matemático
3. Diseño de la práctica
3.1 Variables y parámetros
3.2 Elección del sistema
3.3 Hoja de datos
3.4 Equipo y materiales
3.5 Desarrollo de la práctica
5. Realización de la práctica
5.1Mediciones
5.2 Observaciones
6. Análisis de datos y resultados
6.1 Cálculos
6.2 Gráficas
6.3 Discusión y conclusiones
6.4 Sugerencias y recomendaciones
7. Referencias1. Objetivos

* Comprenda los principios del funcionamiento de los viscosímetros rotatorios

* Elabore un modelo de flujo para un viscosímetro rotatorio

* Maneje adecuadamente el viscosímetro de Brookfield para determinar la viscosidad aparente de un líquido no-newtoniano

* Identifique el comportamiento reológico a régimen estacionario, del líquido elegido3. Fundamentos teóricos
El comportamiento reológico en estado estacionario de la mayor parte de los fluidos puede establecerse mediante una forma generalizada de la ecuación siguiente ecuación. (1)
Donde
(2)
Y comúnmente se le conoce como viscosidad aparente
En las regiones en las que disminuye al aumentar el gradiente de velocidad (-dvx/dy) Elcomportamiento se denomina pseudoplástico, y dilatante en las que aumenta con dicho gradiente Figura 1. Si resulta independiente del gradiente de velocidad el fluido se comporta como newtoniano y entonces = . Se han propuesto numerosas ecuaciones empíricas o modelos para expresar la relación que existe en estado estacionario entre (1)


Figura 1. Comportamiento reológico de los fluidos

2.1Equipo
El viscosímetro de Brookfield es un viscosímetro rotatorio. Consta de un cabezal con un elemento rotatorio en el que se inserta una aguja o disco y de una horquilla que enmarca la zona de la aguja. Ésta se sumerge en el líquido hasta el nivel marcado en la misma. Al funcionar, el elemento rotatorio y la aguja giran con una velocidad angular constante que se fija en con dado selectorsituado en el cabezal. La torca o par generado por la resistencia viscosa del líquido se puede leer en una escala situada también en el cabezal, para lo cual se presiona una palanca llamada “clutch”, la cual acopla una aguja deflectora a la escala. La deflexión leída es proporcional a la torca. En la Figura 1 se muestran los principales elementos del viscosímetro de Brookfield.

Figura 2. Diagrama deun viscosímetro de Brookfield
2.2 Modelo físico simplificado
La medición de viscosidad con viscosímetros rotatorios usa un modelo que supone dos cilindros concéntricos, uno fijo y otro que gira a velocidad angular 
En este tipo de viscosímetros el fluido gira en el espacio entre los dos cilindros, de forma que el fluido solo se desliza en la superficie que esta en movimiento.

Vesuna función de r

Cilindro exterior giratorio 
R
kR
Cilindro exterior en estado estacionario

Figura 3. Diagrama esquemático del sistema físico simplificado

2.3 Hipótesis
* Al tener fluidos no newtonianos, su viscosidad se comportara de forma irregular (no lineal) a comparación de los newtonianas.

* El modelo matemático de un fluido no newtoniano será mas complejo que el...