Fluidos No Newtonianos
Páginas: 5 (1191 palabras)
Publicado: 28 de mayo de 2012
UNIVERSIDAD NACIONAL “SAN LUIS GONZAGA DE ICA”
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
ESCUELA DE INGENIERIA AMBIENTAL
CURSO: MECANICA DE FLUIDOS
TEMA: TIPOS DE FLUIDOS NO NEWTONIANOS
DOCENTE: Ing. RAMIRO ZUZUNAGA
CICLO: VII
SECCION: C
ALUMNO: SIERRA PALACIOS ROGER STEVEN
FECHA: 24/05/2012
ICA-2012
INTRODUCCION
Fluidos no newtonianos
Desde el punto de vistade la Reología, los fluidos más sencillos son los newtonianos, llamados así porque su comportamiento sigue la ley de Newton: “El esfuerzo de corte es proporcional al gradiente de velocidad o velocidad de corte”
La constante de proporcionalidad se denomina viscosidad y se mide en Pa.s (en SI), en la práctica se utiliza comúnmente el centipoise (cp).
Por definición, todos aquellos fluidos queno siguen la ecuación de Newton son “no newtonianos”.
OBJETIVOS
* Identificar los tipos de fluidos no newtonianos.
* Conocer las leyes que las rigen.
* Reconocer sus respectivas graficas.
MARCO TEORICO
Fluidos no newtonianos
Los fluidos no newtonianos se clasifican en 3 grupos:
* Independientes del tiempo
* Dependientes del tiempo
* Visco-elasticos.1. Fluidos no newtonianos independientes del tiempo.
Fluidos para los cuales se verifica: f () …… (1)
Los fluidos no-newtonianos independientes del tiempo, se caracterizan porque las tensiones tangenciales dependen únicamente de la velocidad de deformación.
Para visualizar y analizar los fluidos no-newtonianos resulta más cómodo representar el comportamiento de la función (1)en un sistema de ejes coordenados cartesianos τ- γ según se indica en la siguiente figura. Se pueden identificar 4 tipos de fluidos no-newtonianos independientes del tiempo.
* Plastico ideal o de Bingham
Se denomina plástico ideal o de Bingham a las sustancias o fluidos que para tensiones tangenciales inferiores a un valor característico 0 se comportan elásticamente, y superado ese valormuestran un comportamiento similar al de un fluido newtoniano. A este tipo de fluido lo caracteriza dos constantes, la tensión tangencial de fluencia que es el valor de 0 para que se inicie el flujo, y el coeficiente de viscosidad plástica μp dado por la pendiente d /dγ. La relación que siguen los plásticos de Bingham es:
El modelo de plástico de Bingham es aplicable al comportamientode muchos fluidos de la vida real como plásticos, emulsiones, pinturas, lodos de perforación y sólidos en suspensión en líquidos o agua.
* Plastico real
Son sustancias que no fluyen hasta la tensión de fluencia 0 , y luego presentan una zona de viscosidad variable que disminuye con el incremento de la velocidad de deformación, hasta alcanzar un valor asintótico constante ∞.
* Fluidospseudoplásticos
Los fluidos pseudoplásticos no tienen una tensión de fluencia para que comiencen a deformarse, pero la viscosidad medida por la pendiente de la curva f () es alta para bajas velocidades de deformación, y decrece con el incremento de hasta alcanzar un valor asintótico ∞ constante. La relación más simple que describe el comportamiento de los fluidos pseudoplásticos es ladenominada ley potencial o de Ostwald que puede escribirse como:
………….. (2)
k y n son constantes para un fluido particular. La constante k es una medida de la consistencia del fluido y se denomina índice de consistencia, y el exponente n es suele llamar índice de comportamiento. Obsérvese que cuando n = 1, y k = μ la ecuación representa a un fluido newtoniano.
Para estos fluidos sedefine un coeficiente de viscosidad aparente, como:
μa = τ /γ ………… (3)
Cuando el fluido se modeliza con la ley potencial, el coeficiente de viscosidad aparente
reemplazando la (2) en la (3) resulta:
La ley potencial tiene un defecto, y es que cuando γ tiende a cero, la viscosidad aparente μa tiende al ∞, lo cual es físicamente imposible. Además la constante de consistencia k...
FACULTAD DE INGENIERIA QUIMICA
ESCUELA DE INGENIERIA AMBIENTAL
CURSO: MECANICA DE FLUIDOS
TEMA: TIPOS DE FLUIDOS NO NEWTONIANOS
DOCENTE: Ing. RAMIRO ZUZUNAGA
CICLO: VII
SECCION: C
ALUMNO: SIERRA PALACIOS ROGER STEVEN
FECHA: 24/05/2012
ICA-2012
INTRODUCCION
Fluidos no newtonianos
Desde el punto de vistade la Reología, los fluidos más sencillos son los newtonianos, llamados así porque su comportamiento sigue la ley de Newton: “El esfuerzo de corte es proporcional al gradiente de velocidad o velocidad de corte”
La constante de proporcionalidad se denomina viscosidad y se mide en Pa.s (en SI), en la práctica se utiliza comúnmente el centipoise (cp).
Por definición, todos aquellos fluidos queno siguen la ecuación de Newton son “no newtonianos”.
OBJETIVOS
* Identificar los tipos de fluidos no newtonianos.
* Conocer las leyes que las rigen.
* Reconocer sus respectivas graficas.
MARCO TEORICO
Fluidos no newtonianos
Los fluidos no newtonianos se clasifican en 3 grupos:
* Independientes del tiempo
* Dependientes del tiempo
* Visco-elasticos.1. Fluidos no newtonianos independientes del tiempo.
Fluidos para los cuales se verifica: f () …… (1)
Los fluidos no-newtonianos independientes del tiempo, se caracterizan porque las tensiones tangenciales dependen únicamente de la velocidad de deformación.
Para visualizar y analizar los fluidos no-newtonianos resulta más cómodo representar el comportamiento de la función (1)en un sistema de ejes coordenados cartesianos τ- γ según se indica en la siguiente figura. Se pueden identificar 4 tipos de fluidos no-newtonianos independientes del tiempo.
* Plastico ideal o de Bingham
Se denomina plástico ideal o de Bingham a las sustancias o fluidos que para tensiones tangenciales inferiores a un valor característico 0 se comportan elásticamente, y superado ese valormuestran un comportamiento similar al de un fluido newtoniano. A este tipo de fluido lo caracteriza dos constantes, la tensión tangencial de fluencia que es el valor de 0 para que se inicie el flujo, y el coeficiente de viscosidad plástica μp dado por la pendiente d /dγ. La relación que siguen los plásticos de Bingham es:
El modelo de plástico de Bingham es aplicable al comportamientode muchos fluidos de la vida real como plásticos, emulsiones, pinturas, lodos de perforación y sólidos en suspensión en líquidos o agua.
* Plastico real
Son sustancias que no fluyen hasta la tensión de fluencia 0 , y luego presentan una zona de viscosidad variable que disminuye con el incremento de la velocidad de deformación, hasta alcanzar un valor asintótico constante ∞.
* Fluidospseudoplásticos
Los fluidos pseudoplásticos no tienen una tensión de fluencia para que comiencen a deformarse, pero la viscosidad medida por la pendiente de la curva f () es alta para bajas velocidades de deformación, y decrece con el incremento de hasta alcanzar un valor asintótico ∞ constante. La relación más simple que describe el comportamiento de los fluidos pseudoplásticos es ladenominada ley potencial o de Ostwald que puede escribirse como:
………….. (2)
k y n son constantes para un fluido particular. La constante k es una medida de la consistencia del fluido y se denomina índice de consistencia, y el exponente n es suele llamar índice de comportamiento. Obsérvese que cuando n = 1, y k = μ la ecuación representa a un fluido newtoniano.
Para estos fluidos sedefine un coeficiente de viscosidad aparente, como:
μa = τ /γ ………… (3)
Cuando el fluido se modeliza con la ley potencial, el coeficiente de viscosidad aparente
reemplazando la (2) en la (3) resulta:
La ley potencial tiene un defecto, y es que cuando γ tiende a cero, la viscosidad aparente μa tiende al ∞, lo cual es físicamente imposible. Además la constante de consistencia k...
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