ECUACIONES PARA FLUJO DE FLUIDOS NO NEWTONIANO A TRAVÉS DE TUBERÍAS

Datos reológicos de una solución al 1% de caragenina a 25°C. Compruebe los modelos estudiados y el modelo de Casson. Para caracterizar el fluido.
342900186055y, s-100y, s-1
 
158750-248920τ, Pa00τ, Pa 
9,88 2,61
11,40 2,97
12,90 2,81
14,10 3,44
17,60 3,80
26,30 4,85
42,00 6,61
48,60 6,19
49,30 5,89
55,50 7,22
58,80 8,20
75,40 9,08
101,10 11,63
110,40 10,65
120,50 12,75
136,5013,10
145,80 14,90
187,10 15,85
210,20 12,70
270,00 20,50
RTA/
R2
Ley de Potencia K 0,6828 0,9516
n 0,5958 Bingham t0 3,209 0,9216
m 0,0655 Herschel-Bulkley K 0,8211 0,9518
n 0,566 t0 -0,4568 Casson t0 1,03874925 0,9579
m 0,4592385 LEY DE POTENCIA:
Ley de Potencia K 0,6828 R2 =0,9516
n 0,5958
BINGHAM: Con n=1
Bingham  3,209 R2 =0,9216
 0,0655
Herschel-Bulkley:Herschel-Bulkley K 0,8211 R2 =0,9518
n 0,566  -0,4568
Casson:
Casson  1,03874925 R2 = 0,9579
m 0,4592385
Para estudiar la reología de las masas cocidas (suspensión de cristales de sacarosa en miel) obtenidas en el proceso de fabricación de azúcar, J N Ness utilizó un viscosímetro de conducto. Los datos primarios obtenidos son de ΔP y de V (velocidad del flujo). Las dimensiones del conductoson: 17.04 mm de diámetro y 401 mm de longitud. Se utilizaron dos masas cocidas de las siguientes composiciones:
551751515176500

547306516065500
53911512446000
Para el sirope de maíz con 65% de peso en sólidos, encuentre la dependencia de la viscosidad con la temperatura determinando los parámetros de Arrhenius

RTA/
200025-137795R200R2 
Ecuación TipoArrhenius  8,70E-08 0,9978
Ea-5,56E+04
Aplicando la ecuación de energía (Ecuación de Bernoulli) en un sistema de tubería el término que establece las perdidas por fricción están en función de las propiedades reológicas del fluido. Consulte las ecuaciones que relacionan los parámetros de los modelos del comportamiento reológico (K, y n) con el cálculo de las pérdidas por fricción dependiendo deltipo de comportamiento no newtoniano.
RTA/
ECUACIONES PARA FLUJO DE FLUIDOS NO NEWTONIANO A TRAVÉS DE TUBERÍAS.
Para el flujo de cualquier fluido incompresible puramente viscoso o viscoelástico, el balance de energía mecánica es:
(A)
Donde v es la velocidad media de flujo, α es factor de corrección de energía cinética, z es altura, W es el trabajo producido por unidad de masa, P es la presión,g es la aceleración de la gravedad, es densidad del fluido y los subíndice 1 y 2 indican una entrada y una salida respectivamente, para un balance aplicado a un volumen de control. Las pérdidas por fricción, incluye las pérdidas por tubería recta más las pérdidas por válvulas y accesorios, así:
(B)
La determinación de la perdida de carga a través de la ecuación (B) exige el conocimiento de losfactores de fricción de Fanning.
FLUIDOS VICOPLÁSTICOS - MODELO DE BINGHAM
El factor de fricción de Fanning para un flujo laminar plenamente desarrollo para un fluido
Bingham en tubos es:
(1)
Donde:
(2)
Eliminando el último término en la ecuación (1), porque se trata de un término muy pequeño comparado con el otro, y reorganizando en función de f, se tiene:
(3)
Donde el denominador esel número de Reynolds modificado por Govier y Aziz (1972):
(4)
La ecuación (4) puede ser reorganizada obteniéndose otra expresión para un factor Fanning:
(5)
Donde He es número de Hedstrom y ReB número de Reynolds de Bingham, dados por:
(6)
(7)
Para un flujo totalmente turbulento, un factor de fricción puede ser representado por la siguiente expresión empírica obtenida por Darby y Melson(1982).
(8)
Donde:
(9)
FLUIDOS QUE OBEDECEN EL MODELO DE HERSCHEL-BULKLEY
El factor de fricción de Fanning para fluido Herschel-Bulkley de régimen laminar, en tubería está determinado por la siguiente ecuación:
(10)
Donde ReHB es número de Reynolds Herschel-Bulkley y  está dado por:
(11)
Para flujos turbulentos siguiendo el método de análisis de Clapp (Govier y Aziz, 1972), también...