hidraulica

PRATICA N°1: MEDICION DE LA VISCOSIDAD DE UN FLUIDO
Jaramillo, J., Pauta, B., Reinoso, P., Torres, M.
1.- INTRODUCCIóN
Marco teórico

A medida que un fluido fluye por un conducto, tubo o algún otro dispositivo, ocurren pérdidas de energía debido a la fricción que hay entre el líquido y la pared de la tubería; tales energías traen como resultado una disminución de la presión entre dos puntosdel sistema de flujo.
Para estudiar el problema de la resistencia al flujo resulta necesaria la clasificación inicial de los flujos laminar y turbulento.
Osborne Reynolds (1883) en base a sus experimentos fue el primero que propuso el criterio para distinguir ambos tipos de flujo mediante el número que lleva su nombre, el cual permite evaluar la preponderancia de las fuerzas viscosas sobre lasde inercia.

Donde :
la velocidad media
d= es el diámetro de la partícula
 = viscosidad cinemática del fluido
Para determinar si el flujo es turbulento o laminar se utiliza el número de Reynolds de la siguiente forma:
Re < 2000…………………. El flujo es laminar
Re > 40000…………………. El flujo es turbulento

Es importante observar que, tanto el flujo laminar como el turbulento, resultanpropiamente de la viscosidad del fluido por lo que, en la ausencia de la misma no habría distinción entre ambos.
LA VISCOSIDAD.- Es aquella propiedad por la cual un fluido en virtud de la cual este ofrece resistencia a las tensiones de cortadura. Será la constante de proporcionalidad entre el esfuerzo tangencial aplicada y el gradiente de velocidades del fluido (velocidad de deformación) que aparece aconsecuencia de la aplicación de dicho esfuerzo.


Al coeficiente se le conoce como viscosidad dinámica o absoluta del fluido.



Se trata de una propiedad muy importante en ingeniería ya que liga el movimiento del fluido con el efecto que este tiene sobre la superficie por la que trascurre.
En un líquido, la viscosidad disminuye cuando aumenta la temperatura.
Tipos de viscosidad:
  Viscosidad absoluta o dinámica:   
-Unidades en el S.I.: N s/m2
-Unidades en el cgs: dina s/cm2  (poise)

Viscosidad cinemática: es la relación entre la viscosidad absoluta y la densidad de masa del fluido 


-Unidades en el S.I.: m2/s
-Unidades en el cgs: cm2/s  (stoke)

Un fluido no newtoniano es aquel fluido cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica.Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano

Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo.

Para poder determinar la viscosidad de un fluido en el laboratorio, se tiene una esfera de acero cayendo en el seno de un fluido, debido a que la velocidad de caída esuniforme tenemos:



En donde:





Haciendo sustituciones y teniendo en cuenta que llegamos a la conclusión:

en donde:







2.- MATERIALES Y METODOS
MATERIALES Y EQUIPO
1. Líquidos: 30, 90, 140 y glicerina
2. Balanza
3. Cronometro
4. Termómetro
5. Partículas esféricas de 3 diámetros diferentes (de 3mm a 6mm), pueden ser de acero o hierro, obtener 10 esferas de cadadiámetro, en total 30 esferas.
6. Viscosímetro de …………..
PROCEDIMIENTO
1. Medir la densidad o peso especifico de cada liquido
2. Obtener el diámetro y peso de cada esfera para calcular la densidad o peso especifico
3. Determinar la temperatura de cada fluido
4. Se deposita una esfera en una columna de fluido, se debe asegurar que al penetrar la esfera en el fluido no choque contra las paredesde la columna para que no afecten el resultado de la práctica, para esto se trata de soltar la esfera en el centro de la columna.
5. Con la ayuda del cronometro medir el tiempo de paso de la bola entre las señales superior e inferior de la columna(figura), comprobar que los tiempos son iguales y anotar el tiempo de paso y la altura de descenso (H).
6. Repetir el proceso una vez más,...