fenomenos practica

1.0 INTRODUCCIÓN TEÓRICA
1.1 DETERINACION DE LA VISCOSIDAD
Desde el punto de vista teórico, para determinar la viscosidad de un fluido es necesario establecer relaciones entre las así llamadas variables dinámicas (como el esfuerzo de corte, torca) y las cinemáticas (como la rapidez de corte, velocidad angular). Este tipo de ecuaciones, en las cuales existe una proporcionalidad de lasvariables antes mencionadas, son llamadas ecuaciones constitutivas y dictan el comportamiento que los fluidos deben seguir en flujo.
1.1.1 CONCEPTO DE VISCOSIDAD
La viscosidad es una medida de la resistencia de un fluido a ser deformado por un esfuerzo de cizallamiento. Es normalmente conocido como comportamiento de fluidez o resistencia a la caída. La viscosidad se describe como la resistencia internade un fluido a circular o fluir y sin embargo debe ser una medida del rozamiento o fricción del fluido.
1.1.2 CONCEPTO DE ESFUERZO DE CORTE
Se define como la fuerza necesaria para mover una superficie determinada de fluido. En este caso un Newton se necesita por cada metro cuadrado de área. Las unidades de esfuerzo cortante son Newton por metro cuadrado, conocida como pascal.
Se denomina con laletra griega τ.
1.1.3 CONCEPTO DE VELOCIDAD DE CORTE
Se define como la tasa de movimiento de un fluido contenido entre 2 superficies. Se determina dividiendo la velocidad con que se mueven las superficies entre la distancia que las separa. En este caso se separan un metro por segundo por cada metro de fluido y por lo tanto se mide en segundos recíprocos (1/segundo)
Se denomina con la letragriega γ.
1.2 LEY DE NEWTON DE LA VISCOSIDAD
La expresión matemática que pone de manifiesto la Ley de Newton de la viscosidad, es representada con la siguiente expresión matemática:

Donde μ es la viscosidad. El signo menos de la ecuación se debe a que el gradiente de velocidad es siempre negativo si la dirección de F, y por tanto de τ se considera positivo. El término (-dv/dy) sedenomina velocidad de cizalla o de cizallamiento y se expresa generalmente con el símbolo γ.
La ley establece que para ciertos fluidos el esfuerzo cortante sobre una interfaz tangente a la dirección de flujo, es proporcional a la tasa de cambio de la velocidad con respecto a la distancia, donde la diferenciación se toma en una dirección normal a la interfaz.
1.3 LEY DE STOKES
La Ley de Stokes se refiere a lafuerza de fricción experimentada por objetos esféricos moviéndose en el seno de un fluido viscoso en un régimen laminar de bajos números de Reynolds. En general la ley de Stokes es válida en el movimiento de partículas esféricas pequeñas moviéndose a velocidades bajas. La ley de Stokes puede escribirse como:

donde R es el radio de la esfera, v su velocidad y η la viscosidad del fluido.
Lacondición de bajos números de Reynolds implica un flujo laminar lo cual puede traducirse por una velocidad relativa entre la esfera y el medio inferior a un cierto valor crítico. En estas condiciones la resistencia que ofrece el medio es debida casi exclusivamente a las fuerzas de rozamiento que se oponen al deslizamiento de unas capas de fluido sobre otras a partir de la capa límite adherida alcuerpo. La ley de Stokes se ha comprobado experimentalmente en multitud de fluidos y condiciones.
Si las partículas están cayendo verticalmente en un fluido viscoso debido a su propio peso puede calcularse su velocidad de caída o sedimentación igualando la fuerza de fricción con el peso aparente de la partícula en el fluido.

donde:
Vs es la velocidad de caída de las partículas (velocidad límite)g es la aceleración de la gravedad,
ρp es la densidad de las partículas y
ρf es la densidad del fluido.
η es la viscosidad del fluido.
r es el radio equivalente de la partícula.
1.4 LEY DE POTENCIAS
El comportamiento en flujo de los fluidos no Newtonianos se puede describir utilizando un modelo fenomenológico llamado de ley de potencias o modelo de Ostwald-de Waele, dado por la siguiente...