Informe Viscocidad







TRABAJO PRÁCTICO N˚6:
Viscosidad
(mostrativas)


○ Integrantes:

Aldecoa Nicolás
Cardinale Matias
Moreno Débora
Tammaro Belén


Comisión: 05 B

Grupo: 02

Profesora: Alejandra Cimato

Facultad de Farmacia y BioquímicaUniversidad de Buenos Aires

Año: 2010


Objetivos:

Observar las variaciones de la pérdida de carga y de caudal de salida de un líquido a través de un tubo, al modificar los siguientes parámetros:

Diferencia de presión impulsora
Longitud del tubo
Radio del tubo

Discutir el cumplimiento de la ley de Poiseuille.

Fundamentos:VISCOSIDAD

La Viscosidad es la resistencia a fluir y es una propiedad tanto de líquidos como de gases. Las teorías más elementales ignoran sus efectos, suponiendo al líquido como ideal y considerando que este se puede dividir en capas que se deslizan unas sobre las otras sin encontrar ninguna resistencia. En realidad esto dista mucho de ser verdad, ya que en el movimiento de un fluido a través de untubo las fuerzas intermoleculares generan una resistencia interna a fluir.
El “grado de fluidez” de una sustancia se caracteriza por un coeficiente denominada coeficiente de viscosidad, cuanto mayor es éste coeficiente menor será la “fluidez”.
El coeficiente de viscosidad está definido matemáticamente por la Ley de Newton, la cual enuncia: “la fuerza tangencial que una capa ejerce sobre lacontigua es proporcional al área de la superficie de contacto y al gradiente de la velocidad normal a la dirección de deslizamiento”.

F/ A = η (dv/dr)

F/A = Tensión de corte
η = Coef. De viscosidad absoluta
dv/dr = Grad. De velocidad

Para Fluidos Newtonianos el coeficiente de viscosidad absoluta es constante en función del gradiente de velocidad. En este caso la viscosidad va a depender dellíquido, de la presión y la temperatura.


Para fluidos No Newtonianos el coeficiente de viscosidad absoluta depende del gradiente de la velocidad. En este caso el coeficiente de viscosidad va a depender del líquido, la presión y la temperatura y además del gradiente de velocidad y el tiempo de cizallamiento.



Según la ecuación de Continuidad si un flujo entra por un extremo con un CaudalQ1, ha de salir por el otro extremo con un gasto Q2 igual a Q1.

Q1 = Q2 (ecuación de Continuidad)

Q = S . v
S = Sección
v = velocidad

S1v1 = S2v2

El producto del área transversal por la velocidad del fluido es constante. Si en algún punto S disminuye, v debe aumentar. Esto se cumple tanto para fluidos ideales como para no ideales.
El Teorema de Bernoulli se basa en la ley deconservación de la energía aplicada a fluidos. Cada término de la ecuación representa una forma de energía del fluido expresada por unidad de volumen. Para fluidos ideales la ecuación es:

P0 + ½ δ V02 + ρ h0 = P1 + ½ δ V12 + ρ h1

Así el primer término corresponde a la energía acumulada como presión, el segundo a la energía cinética y el tercero a la energía potencial gravitatoria.
En un fluidoviscoso no se conserva la energía mecánica pues hay una pérdida de energía por fricción.

P0 + ½ δ V02 + ρ h0 > P1 + ½ δ V12 + ρ h1

Esta diferencia de energía se observará en la energía acumulada por presión, de esta manera la ecuación de Bernoulli para fluidos viscosos es:

P0 + ½ δ V02 + ρ h0 = P1 + ½ δ V12 + ρ h1 + ΔP

En Donde ΔP = Wfr/Vol y representa la energía del fluido perdida porrozamiento (expresada por unidad de volumen)

Según la ley de Poisseuille:

ΔP= ( L 8 η )/ (Q r4 π)

El Número de Reynolds (R) es un número adimensional que indica si el régimen es laminar o turbulento.

R = (δ D V) / η

Si R < 2000 se considera régimen laminar pero si R > 3000 entonces el régimen es turbulento.
Si R se encuentra entre 2000 y 3000 el régimen es inestable,...