Fluidos No Newtonianos

[pic]


ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL


CARRERA DE INGENIERÍA QUÍMICA




LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS I


MEDICIÓN DE VISCOSIDAD EN FLUIDOS NO NEWTONIANOS



INTEGRANTES:

• Mónica Gualotuña
• Tania Guerrero



FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 06/03/2012

FECHA DE ENTREGA DEL INFORME: 13/06/2012

1. ÍNDICE
2. Medición de viscosidad en fluidos nonewtonianos
3. OBJETIVOS
• Analizar la variación de la viscosidad de cierto jugo de fruta a través del tiempo.
• Comparar las graficas que salgan de la práctica que se va a realizar con graficas de bibliografía.
• Analizar la variación de la viscosidad a través de la velocidad del eje escogido.

4. TEORÍA

FLUIDOS NO MEWTONIANOS

Existen algunas sustancias industrialmenteimportantes que no se comportan siguiendo la ley de Newton de la viscosidad, ya que su viscosidad a una temperatura y presión dadas es función del gradiente de velocidad o velocidad de deformación. A los fluidos cuya relación entre tensión-- velocidad de deformación no es proporcional, se los ha denominado fluidos no-newtonianos. La Mecánica de los Fluidos se ocupa del estudio de los fluidosnewtonianos exclusivamente; mientras que los fluidos no-newtonianos son parte de una ciencia más amplia denominada Reología. La Reología es la ciencia que estudia y analiza los fenómenos de flujo y deformación y las propiedades mecánicas de los gases, líquidos, plásticos y comprende el estudio de las substancias que "fluyen" pero que su comportamiento no está regido por la (4). Consecuentemente se puededecir que el campo de la Reología se extiende desde la Mecánica de los Fluidos Newtonianos hasta la elasticidad de Hooke. Las regiones comprendidas entre ellas corresponden a todos los materiales pastosos y a las suspensiones.
El mundo real existen una amplia variedad de fluidos tan comunes como los newtonianos que no siguen la simple relación dada por ley de Newton, especialmente en las industriasquímicas, alimenticias y en la industria del petróleo, y de allí la importancia de su estudio para un adecuado y correcto tratamiento. Pueden mencionarse, entre otros, los siguientes fluidos no-newtonianos:
• Pinturas y barnices.
• Soluciones de polímeros.
• Mermeladas y jaleas.
• Mayonesa y manteca.
• Dulce de leche y la miel.
• Salsas y melazas.
• Soluciones de agua con arcillas y carbón.• La sangre humana.
Aun cuando el análisis y tratamiento de los fluidos no-newtonianos es menos preciso y elegante matemáticamente que el de los newtonianos, el estudio de este tipo de movimientos tiene características muy interesantes y excitantes, y quizá un espectro de aplicación práctico mucho más amplio.
Otro ejemplo típico de fluidos no-newtonianos son los fluidos utilizados en latécnica de fractura de los pozos de petróleo que se aplica para aumentar la producción de los mismos. Consiste en una solución de agua con materiales que constituyen un fluido de alta densidad en el que permanecen en suspensión arena, vidrio y hasta esferas metálicas. Este fluido con elementos en suspensión puede bombearse al pozo en grandes caudales con pérdidas de carga del orden de la mitad de lacorrespondiente al agua.

Características y clasificación de los fluidos no-newtonianos.

Los fluidos que no siguen la relación de proporcionalidad entre tensiones tangenciales y velocidades de deformación se los clasifica en 3 grupos:
• Fluidos no-newtonianos independientes del tiempo para los cuales se verifica;
[pic] (1)

• Fluidos no-newtonianos dependientes del tiempo en los que larelación anterior es más compleja, y que puede expresarse como:

[pic] (2)

Fluidos no-newtonianos independientes del tiempo.

Los fluidos no-newtonianos independientes del tiempo, se caracterizan porque las tensiones tangenciales dependen únicamente de la velocidad de deformación, y se representan funcionalmente en tres formas equivalentes:


[pic] (3)

La gran mayoría de los fluidos...