Analisis de reología

ÍNDICE

• DEFINICIÓN GENERALIZADA DE LA REOLOGÍA……………………………………….3

• EVOLUCIÓN HISTÓRICA DE LA REOLOGÍA……………………………………………..3

• APLICACIONES DEL ESTUDIO DE LA REOLOGÍA……………………………………..5

CLASIFICACIÓN DE FLUIDOS………………………………………………………………7

• INTRODUCCIÓN………………………………………………………………………………..7

• TIPOS DE FLUIDOS…………………………………………………………………………10

• FLUIDOSNEWTONIANOS………………………………………………………………….13

• FLUIDOS NO NEWTONIANOS:…………………………………………………………….13

• FLUIDOS INDEPENDIENTES DEL TIEMPO DE APLICACIÓN:……………………….15

• FLUIDOS DILATANTES: (SHEAR-THICKENING)……………………………………….15

• FLUIDOS CON ESFUERZO UMBRAL, LLAMADOS TAMBIÉN PLÁSTICOS…..……19 (VISCOPLASTIC)
• FLUIDOS DEPENDIENTES DEL TIEMPO DE APLICACIÓN:………………………….21

• FLUIDOSTIXOTRÓPICOS…………………………………………………………………..22

• FLUIDOS REOPÉCTICOS…………………………………………………………………..24

• FLUIDOS VISCOELÁSTICOS:………………………………………………………………25

Aplicaciones de la Reología de los diferentes tipos de fluidos de…..…26 perforación en el laboratorio

• Aplicaciones de la Reología en la industria de las pinturas……… …..27

• Conclusiones…………………………………………………………… ……..28• Referencias………………………………………………………… ……29

Definición generalizada de reologìa

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 plásticos, pinturas, alimentación, tintas de impresión, detergentes o aceites lubricantes, por ejemplo.

Evolución Histórica dela Reología

En 1678 Robert Hooke fue el primero que habló de la reología en su libro “Verdadera teoría de la Elasticidad” [1]. Dicha teoría se resumía en lo siguiente:“Si se dobla la tensión, se dobla deformación”.

Nueve años después, Isaac Newton publicó en “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica” una hipótesis asociada al estado simple de cizalladura (o corte): “La resistenciaderivada de la falta de deslizamiento de las partes de un líquido es proporcional a la velocidad con que se separan unas de otras dentro de él”. Esta necesidad de deslizamiento es lo que ahora se denomina “Viscosidad”, sinónimo de fricción interna. Dicha viscosidad es una medida de la resistencia a fluir.

La fuerza por unidad de área que se requiere para el movimiento de un fluido se define comoF/A y se denota como “(” ( tensión o esfuerzo de cizalla). Según Newton la tensión de cizalla o esfuerzo cortante es proporcional al gradiente de velocidad (du/dy), o también denominado como D. Si se duplica la fuerza, se duplica el gradiente de velocidad:

[pic]

Esta fórmula se denomina Ley de Newton [2], que es aplicable actualmente aún para unos fluidos determinados (Newtonianos). Laglicerina y el agua son ejemplos muy comunes que obedecen la Ley de Newton. Para la glicerina, por ejemplo, la viscosidad vale 1000 mPa·s, en cambio para el agua la viscosidad vale 1 mPa·s, es decir, es mil veces menos viscosa que la glicerina.

En esta época apareció la Ley de Hooke que fue de aplicación para el estudio de la reología de sustancias sólidas:

[pic]

Siendo: ( : esfuerzocortante (Pa)
G : módulo de rigidez (Pa).
( : deformación (%).

La fórmula nos dice que si se aplica una carga ( sobre un cuerpo sólido, éste va a sufrir una cierta deformación (. El valor de dicha deformación se mantendrá hasta que cese el esfuerzo aplicado.

En 1945 M. Reiner definió el número de Deborah, De como:

[pic]

En donde “ (” es el tiempocaracterístico del material y “ T” el tiempo característico del proceso de deformación. Si De era muy alto se consideraba al material como un sólido elástico, y si De era muy bajo se le consideraba como un líquido viscoso.

A partir de ese año, el interés por la reología fue aumentando con la aparición de las fibras sintéticas, plásticos, detergentes, aceites multigrado, pinturas y adhesivos entre...