Fluidos No Newtonianos

Este informe se basa en la determinación de la viscosidad dos fluidos newtonianos, la glicerina y la trietanolamina, y el efecto de la temperatura sobre la misma. Las viscosidades teóricas con las cuales se compararán las viscosidades experimentales se hallaran a través de la ecuación de Earing, la ecuación de van Velzen, el uso de nomogramas, y la base de datos del simulador Aspen PLUS.

Losresultados experimentales indican que la viscosidad cae exponencialmente con el aumento de la temperatura. Los resultados teóricos indican que la mejor aproximación del comportamiento de la viscosidad de los dos fluidos newtonianos estudiados, frente al incremento de la temperatura viene dada por la base datos del simulador Aspen PLUS. El nomograma también representa una buena aproximación delcomportamiento real de la viscosidad, pero sólo para la glicerina.

Los métodos para encontrar valores teóricos de viscosidad a diferentes temperaturas están basados en ecuaciones empíricas, por ejemplo la ecuación de Eyring y la ecuación de van Velzen. Sin embargo, los valores del nomograma y de la base de datos del Aspen PLUS, provienen de datos experimentales. Esto es importante debido a que apartir de esto se puede justificar la desviación de valores teóricos encontrados y valores experimentales medidos durante la práctica.

Se puede concluir que el aumento de temperatura de un fluido newtoniano produce un decrecimiento exponencial de la viscosidad. Se llegó a la conclusión que la mejor representación teórica que es la que viene dada por el simulador Aspen PLUS y por el nomograma, yaque sus valores teóricos presentan un error relativo bajo con respecto a los datos experimentales.

TABLA DE CONTENIDO

INTRODUCCIÓN

Este trabajo presenta el estudio de la viscosidad de diferentes fluidos newtonianos y el efecto de la temperatura sobre la misma. Se quiere establecer la relación de la viscosidad de los fluidos en función de la temperatura, para luego compararla con lasecuaciones presentadas en la literatura.

La viscosidad es la propiedad de un fluido que ofrece resistencia al movimiento relativo de sus moléculas. Para representar la relación entre la viscosidad y el esfuerzo de corte, Newton presentó la ley que expresa que el esfuerzo de corte es igual al producto de la viscosidad aparente por la velocidad de deformación. De esta ley parte el concepto de fluidonewtoniano. El fluido newtoniano es aquel cuyo comportamiento se rige por la ley de newton para la viscosidad, en la cual la viscosidad es una constante.

Al tomar mediciones de la viscosidad de un fluido a diferentes temperaturas es posible observar que ésta disminuye muy rápidamente a medida que se incrementa la temperatura. Se han desarrollado modelos teóricos, que permiten la estimación de laviscosidad de los fluidos en función de otras propiedades físicas o de constantes específicas para cada fluido. Estos modelos nos permiten verificar el comportamiento exponencial de la viscosidad con respecto a la temperatura. De igual manera nos permiten encontrar estas constantes específicas de cada fluido al tomar mediciones de viscosidad en función de la temperatura y tratando con argumentosmatemáticos los modelos teóricos establecidos. Algunos de estos modelos son, la ecuación establecida por Eyring, la ecuación establecida por van Velzen, los conocidos nomogramas para viscosidad, además actualmente se cuentan con las bases de datos de simuladores, en este caso se usará el Aspen PLUS.

Existen numerosos procedimientos y equipos para medir la viscosidad. Los principios de algunosde ellos son los principios fundamentales de la mecánica de los fluidos. Para los estudios realizados en esta práctica se hace uso del viscosímetro Covette. El sistema de este aparato consiste de un cilindro rotacional unido al equipo que transforma el esfuerzo de corte en unidades de viscosidad. El mismo va acompañado de una termocupla de cromo y aluminio que junto a un termómetro permite...