lab. fluidos 1


1. INTRODUCCION.

La viscosidad es una propiedad de los fluidos líquidos y gaseosos que da una medida cuantitativa de la resistencia que ofrece un fluido al movimiento. Los efectos de la viscosidad son muy importantes en el flujo de fluidos en tuberías, flujo de sangre, lubricación de partes móviles de un motor y en distintas situaciones más. Se debe tener presente que en sustancias puras laviscosidad varia con la temperatura, fluidos que fluyen con facilidad como el agua y la gasolina tienen menor viscosidad que los fluidos densos como la miel o el aceite, un objeto muy importante en el diseño de aceites lubricantes de motores es reducir tanto como sea posible la variación de la viscosidad con la temperatura.

2. OBJETIVOS.

Estudiar la medición de la viscosidad en fluidoslíquidos.
Comparar los resultados obtenidos en laboratorio con un parámetro estándar.

3. MARCO TEORICO.

3.1 VISCOSIDAD:
Una propiedad física muy importante que caracteriza la resistencia del flujo de los fluidos es la viscosidad. Y se deriva como consecuencia del principio de Newton de la viscosidad. Este principio establece que para un flujo laminar y para ciertos fluidos llamadosNewtonianos, la tensión cortarte en una intercala tangente a la dirección del flujo, es proporcional a la gradiente de la velocidad en dirección normal al flujo. Operacionalmente se expresa así:


Donde µ se conoce como el coeficiente de viscosidad dinámica y tiene las dimensiones [CT/L2] .En general la viscosidad de los fluidos incompresibles disminuye al aumentar la temperatura, mientras que en losgases sucede lo contrario. El estudiante se encargara de dar una explicación de este fenómeno.



3.2 ECUACIÓN DE STOCKES.
El flujo de un fluido al rededor una esfera ha sido estudiado por Stockes. Su aplicación es de gran utilidad en la resolución de problemas tales como los de el sedimento de partículas de polvo. Stockes encontró que el empuje (fuerza ejercida sobre la esfera por el flujode un fluido alrededor de ella ) vale:

Empuje = 6 π resf µ v
Siendo resf = radio de la esfera
V = Velocidad de la esfera
Para encontrar la velocidad final de una esfera que cae en un fluido en reposo, debe tenerse en cuenta que:

Fuerza de empuje hidrostático + Fuerza de empuje = Peso
(4)
Donde µviscosidad del liquido problema
r radio de la esfera
g gravedad
ρesf densidad de la esfera
ρliq densidad del liquido problema
t tiempo de caída
h longitud del tubo entre las dos marcas
ecuación valida para Re>0.1;para Re=1 se toma un 10% mayor al valor hallado.
3.3 ECUACIÓN DE HANGE- POISEUILLE
Si se aplica la ley de Newton de la viscosidad al flujo de fluidos que circular en régimen laminar, recorriendo conductos de sección circular y uniforme se obtiene la ecuación
(1)

Donde: ΔP Presión total aguas abajo
Q Caudalvolumétrico
R Radio del conducto
µ Viscosidad absoluta
L Longitud del conducto

En el caso de un tubo vertical la variación total en l a presión únicamente se debe a la carga hidrostática, la ecuación (1) puede escribirse en la forma;
(2)

Donde. gaceleración de la gravedad
Δh diferencia de carga hidrostática
υ viscosidad cinemática.


Esta ecuación nos permite relacionar las viscosidades de dos fluidos, de la siguiente forma:
(3)

Donde µ1 viscosidad del liquido de...