Reologia

1. QUE ES LA REOLOGIA

La Reología es la ciencia del flujo que estudia la deformación de un cuerpo sometido a esfuerzos externos .Su estudio es esencial en muchas industrias, incluyendo las de petrole,plásticos, pinturas, alimentación, tintas de impresión, detergentes o aceites lubricantes, por ejemplo.

2. COMO SE MIDE

[pic] (Ley de viscosidad de Newton)siendo: (xy = esfuerzo cortante (mPa)

( = viscosidad dinámica del fluido (mPa·s)

du/dy = velocidad de deformación del fluido (s-1) = D

3. ¿QUE TIPOS DE FLUIDOS EXISTEN Y CON QUE VARIABLES SE RELACIONAN?

Un fluido se define como una sustancia que se deforma continuamente bajo la aplicación de esfuerzos cortantes.
Existen 3 tipos de fluidos:

❑ Newtonianos(proporcionalidad entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación).

❑ No Newtonianos (no hay proporcionalidad entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación)

❑ Viscoelásticos (se comportan como líquidos y sólidos, presentando propiedades de ambos).

1. FLUIDOS NEWTONIANOS

Un fluido newtoniano se caracteriza por cumplir la Ley de Newton, esdecir, que existe una relación lineal entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformación (ecuación anterior). Si por ejemplo se triplica el esfuerzo cortante, la velocidad de deformación se va a triplicar también. Esto es debido a que el término ( (viscosidad) es constante para este tipo de fluidos y no depende del esfuerzo cortante aplicado.

Hay que tener en cuenta también que laviscosidad de un fluido newtoniano no depende del tiempo de aplicación del esfuerzo, aunque sí puede depender tanto de la temperatura como de la presión a la que se encuentre.

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2. FLUIDOS NO NEWTONIANOS:

Los fluidos no newtonianos son aquellos en los que la relación entre esfuerzo cortante y la velocidad de deformación no es lineal. Estos fluidos asu vez se diferencian en dependientes e independientes del tiempo.

1. Fluidos independientes del tiempo de aplicación:

Estos fluidos se pueden clasificar dependiendo de si tienen o no esfuerzo umbral, es decir, si necesitan un mínimo valor de esfuerzo cortante para que el fluido se ponga en movimiento.

1. FLUIDOS SIN ESFUERZO UMBRAL

2.1.1.1 Fluidos pseudoplásticos:(SHEAR-THINNING)

Este tipo de fluidos se caracterizan por una disminución de su viscosidad, y de su esfuerzo cortante, con la velocidad de deformación

2.1.1.2 Fluidos dilatantes: (SHEAR-THICKENING)

Los fluidos dilatantes son suspensiones en las que se produce un aumento de la viscosidad con la velocidad de deformación, es decir, un aumento del esfuerzo cortante con dichavelocidad.

Ejemplos de este tipo de fluidos son: la harina de maíz (Figura 9), las disoluciones de almidón muy concentradas, la arena mojada, dióxido de titanio, etc.

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Figura 9: Bote de harina de maíz. Mezclada con agua da lugar a una masa
que se vuelve muy espesa al moverla.

2. FLUIDOS CON ESFUERZO UMBRAL

2.1.2.1 PLÁSTICOS (VISCOPLASTIC)

Este tipode fluido se comporta como un sólido hasta que sobrepasa un esfuerzo cortante mínimo (esfuerzo umbral) y a partir de dicho valor se comporta como un líquido.

La razón por la que se comportan así los fluidos plásticos es la gran interacción existente entre las partículas suspendidas en su interior, formando una capa llamada de solvatación. Están formados por dos fases, con una fase dispersaformada por sólidos y burbujas distribuidos en una fase continua .

En estos fluidos, las fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno, producen una atracción mutua entre partículas. También aparecer fuerzas de repulsión debidas a potenciales de la misma polaridad.

En este tipo de fluidos se forman coloides cuyas fuerzas repulsivas tienden a formar estructuras de tipo gel Si las...