Ejemplo resuelto de comportamiento reologico de alimento fluido

Técnicas de Caracterización en Química Biológica – TAREA 1
EJERCICIO DE ANÁLISIS REOLÓGICO DE UNA ALIMENTO FLUIDO CON VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD
por RUBÉN ZÁRRAGA ALCÁNTAR

Problema definido.
Seemplea un viscosímetro de Brookfield modelo LV con un resorte de torque máximo de 673.7 dina-cm, para evaluar los parámetros de flujo de un alimento fluido. El radio de la aguja cilíndrica es de0.942cm y su altura de 6.51cm. La altura corregida de la aguja (tomada de manual del viscosímetro) es de 7.493cm. El vaso en el que se coloca el fluido tiene un diámetro de 6.44cm. Se realizan 4mediciones a diferentes velocidades de giro obteniéndose los datos que se listan a continuación:

Velocidad(rpm) | Lectura(Unidades Brookfield) |
6 | 4.80 |
12 | 8.33 |
30 | 20.50 |
60 | 36.17 |Calcular:
a) índice de flujo (n) y coeficiente de consistencia (k)
b) Esfuerzo cortante y tasa de corte a cada velocidad e indicar el rango de tasas de corte (valor mínimo y valor máximo).
c)Graficar Esfuerzo cortante vs tasa de corte.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Para la solución de este problema se tienen los radios de recipiente y aguja (spindle) en m, el torque máximo del equipo endina-cm y la altura corregida de la aguja (hc) en m, los cuales se presentan en la tabla 1.

Tabla 1. Datos genéricos para solución de problema
Dato | Abreviatura | Valor |
Radio de aguja | Rb |0.00942m |
Radio de recipiente | Rc | 0.0322m |
Altura corregida de aguja | hc | 0.07493m |
Constante de resorte | | 673.7 dina-cm |

Para encontrar los valores del índice de flujo (n) y delcoeficiente de consistencia (k) se emplean las siguientes ecuaciones:

Conversión de unidades Brookfield (UB) a rad/s (1/s),
=UB(π)30

Momento o torque del equipo a diferentes UB,
M=UB100(Cte.Resorte)(10-7)

Esfuerzo cortante,
w=Mmax2πRbhc

y la tasa de corte,
max= wk1n

A continuación se presenta los datos obtenidos para este experimento en la tabla 2, donde se muestran el...