Práctica viscosímetro brookfield

1. OBJETIVOS:
• Obtener experimentalmente la curva reológica de un fluido mediante un viscosímetro Brookfield. Clasificar el fluido de acuerdo a su comportamiento reológico.

• Para unas determinadas condiciones de flujo, determinar el régimen de circulación del fluido a partir del numero de Reynolds generalizado

• Para dichas condiciones de flujo, calcular la perdida de cargadel fluido, el caudal volumétrico y la relación (Velocidad máxima/Velocidad media)

2. MATERIAL Y PRODUCTOS:

- Viscosímetro Brookfield:

Viscosimeter, model RVT, Serial 105784

V ~ 250, Hz ~50, 3’5 W

Brookfiel Engineering Laboratorios, NC.

- Maletín de husillos:

RV SPINDLE SET.

- Probeta SIMAX de 50 mL. Ln 20ºC, tolerancia ±1 mL.

-Pintura plástica mate al agua:

Marca: Titan.

Color: 1155 Bermellón.

3. TERMINOLOGIA:

- Viscosidad: Es la propiedad de un material para resistir la deformación creciente con el incremento de la velocidad de deformación.[1]

- Flujo laminar: Régimen de flujo en el que las partículas del fluido recorren trayectoria paralelas, sin entremezclarse siendo el mecanismo detransporte exclusivamente molecular. Se da en fluidos a velocidades bajas o a viscosidades altas a partir de valor crítico del número de Reynolds.

- Número de Reynolds: Número adimensional que representa el cociente entre la fuerza de inercia de un fluido en moviendo y la fuerza de rozamiento.

- Fluido dilatante: Es aquel fluido en el cual al aumentar la velocidad de deformación la viscosidadaumenta.

- Fluido pseudoplástico: Es aquel fluido en el cual al aumentar la velocidad de deformación la viscosidad disminuye.

- Fluido tixotrópico: Es aquel fluido en el que la viscosidad aparente disminuye con el tiempo.

- Fluido reopéctico: Es aquel fluido en el que la viscosidad aparente aumenta con el tiempo.

- Fluido newtoniano: Es un fluido que presenta una viscosidadindependiente de la velocidad de corte.[2]

- Plástico ideal o de Brigham: Es aquel fluido en el que no hay deformación hasta que la tensión crítica de flujo no alcanza un valor, a partir del cual dicho fluido se comporta como newtoniano.

4. FUNDAMENTO TEÓRICO:

La circulación o flujo de fluidos tiene una gran importancia en todas las ramas de la Ingeniería. Así, el estudio de la Mecánica de fluidoses fundamental para comprender y predecir el comportamiento de líquidos y gases en muy diversas situaciones de interés práctico e industrial. Dentro de esta, la Dinámica de fluidos trata el movimiento de gases y líquidos por la acción de las fuerzas que actúan sobre ellos, es decir, la variación de la velocidad y la presión del fluido a lo largo de un recorrido. Ambas variables del flujo,velocidad y presión, están directamente influenciadas por el rozamiento que el fluido experimenta durante su movimiento, el cual tiene su origen en las denominadas “fuerzas viscosas” que se oponen al deslizamiento del fluido.

Ley de Newton:

En la circulación de un fluido por el interior de una conducción, debido al rozamiento con sus paredes se produce una pérdida de energía, estableciéndoseregiones del fluido con distinta velocidad. El resultado, como se observa en la Figura 1, es que se establece un perfil de velocidades, es decir, una distribución radial de velocidades, vx(r), y por ello un transporte de cantidad de movimiento desde las zonas de mayor velocidad hacia las de menor velocidad. Pues bien, el cálculo de la energía necesaria parar impulsar el fluido requiere elconocimiento de estas pérdidas por rozamiento, es decir, de los flujos de cantidad de movimiento, representados por las tensiones rasantes o de rozamiento.

[pic]

Figura 1: Perfil de velocidades en la circulación de un fluido en una conducción cilíndrica.

La ley de Newton es la ley cinética del transporte molecular que expresa la variación del flujo de cantidad de movimiento con el gradiente...