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MEDIDORES DE VISCOSIDAD






INTRODUCCIÓN DE VISCOSIDAD



Se define la viscosidad como la propiedad de un fluido que ofrece resistencia al movimiento relativo de sus moléculas.
Parece obvio pensar que un viscosímetro es un aparato que mide la viscosidad, sin embargo, la viscosidad es una propiedad que no se determina directamente sino que se calcula, se estima a partir de la medidade otras magnitudes. Uno de los problemas de la Reometría es el de conocer esta propiedad intrínseca de la materia resolviendo las ecuaciones de movimiento en un flujo conocido y con unas condiciones de contorno establecidas, que permitan aplicar la ley de Newton a partir de los valores obtenidos para las magnitudes mensurables.


Cuando un fluido se mueve, se desarrolla en el una tensión decorte, cuya magnitud depende de la viscosidad del fluido. La tensión de corte (() puede definirse como la fuerza requerida para deslizar una capa de área unitaria de una sustancia sobre otra capa de la misma sustancia. Así pues ( es una fuerza dividida por un área y puede medirse en Newton/ m2, (Pascal (Pa)) y la viscosidad ( surge como el cuociente entre esta fuerza dividida por el gradiente develocidad, (Pa s). Para un fluido como el agua o aceite la tensión de corte es directamente proporcional al cambio de velocidades entre diferentes posiciones del fluido.

Muchos cálculos en mecánica de fluidos implican el cuociente entre la viscosidad y la densidad del fluido. Esto define la Viscosidad Cinemática de la forma y con las unidades que se indican:
El estudio de las característicasde deformación y de flujo, se conoce como Reología, que es el campo en el cual aprendemos acerca de las viscosidades de los fluidos. Una diferencia importante que se debe entender es la de los fluidos Newtonianos y los fluidos No Newtonianos. Un fluido que se comporta de acuerdo a la ecuación (1) se conoce como Fluido Newtoniano. (Agua, Aceite, Gasolina, Alcohol, Glicerina Si no se comporta deacuerdo a esa ecuación se le reconoce como No- Newtoniano. (Figuras)


Se tienen dos principales clasificaciones de los fluidos no newtonianos: independientes del tiempo y dependientes del tiempo. Se pueden definir tres tipos de fluidos independientes del tiempo:
Pseudos plásticos. La gráfica de la tensión de corte contra el gradiente de velocidad se encuentra por encima de la línea recta, dependiente constante. La curva inicia abruptamente, lo que indica una alta viscosidad aparente. Luego la pendiente disminuye al aumentar el gradiente de velocidad. Algunos ejemplos de este tipo de fluidos son el plasma sanguíneo, el polietileno fundido y las suspensiones acuosas de arcilla.











Fluidos dilatantes. La curva empieza con una pendiente baja, lo que indica una bajaviscosidad aparente. Luego la pendiente aumenta al aumentar el gradiente de velocidad. Algunos ejemplos de fluidos dilatadores son la fécula de maíz en etilenglicol, el almidón en agua y el dióxido de titanio.

Fluidos de Bingham. Estos requieren el desarrollo de un nivel significativo de tensión de corte antes de que empiece el flujo. Algunos ejemplos son el chocolate, la mostaza, la mayonesa, lapasta dental, la pintura, el asfalto, algunas grasas y las suspensiones acuosas de ceniza de carbón o de sedimentos de aguas residuales.

Los fluidos dependientes del tiempo son muy difíciles de analizar, debido a que su viscosidad aparente varía con el tiempo así como con el gradiente de velocidad y la temperatura. Ejemplos de fluidos dependientes del tiempo son algunos aceites de petróleocrudo a bajas temperaturas, la tinta de impresión, el nylon, algunas jaleas, la masa de harina y varias soluciones poliméricas. A éstos se les conoce como fluidos tixotrópicos.
Se han estado desarrollando los fluidos electrorreológicos, que ofrecen propiedades exclusivas controlables mediante la aplicación de una corriente eléctrica. Consisten en suspensiones de partículas finas como almidón,...