Mecanica de fluidos

“Año de la Integración Nacional y Reconocimiento de Nuestra Diversidad”




INFORME N° 001/2012/F.I.A/U.N.A-PUNO.




A : ING. Audberto Millones Chafloque.
DE : Christy Aguilar Alayza.
ASUNTO : Informe de laboratorio.
FECHA : 14/03/12


INFORME DE LABORATORIO N º 01: viscosidad absoluta y cinemática


I- Objetivo: Para nuestra primera sesión de Práctica deLaboratorio, los objetivos fueron los siguientes:
• Reconocer los viscosímetros más usuales para que cada alumno se familiarice en el uso del mismo.
• Determinar la viscosidad de un líquido a distintas temperaturas mediante un viscosímetro.
• Hallar la Viscosidad Absoluta de un aceite a distintas temperaturas usando el Viscosímetro Stormer.
• Hallar la ViscosidadCinemática y el Índice de Viscosidad de un aceite usando el Viscosímetro Saybolt.
• Describir la clasificación de los lubricantes según normas existentes.


II- Fundamento Teórico:
2.1 Viscosidad: La viscosidad es una medida cuantitativa de la resistencia de un fluido a deformarse, constituyendo una magnitud fundamental en la mecánica de los fluidos. Es un coeficiente deproporcionalidad entre el esfuerzo cortante aplicado a una partícula fluida y la velocidad con la que se deforma. Depende de la presión y fundamentalmente de la temperatura. En los gases es menor que en los líquidos y mientras en aquellos aumenta con la temperatura en los líquidos disminuye. También puede variar con la velocidad de deformación, si no lo hace el fluido se llama Newtoniano.
Puededeterminarse basándose en algún efecto hidrodinámico originado en los movimientos fluidos en los que los efectos viscosos son dominantes. Tales efectos son:


➢ Resistencia al avance de cuerpos sumergidos. Ley de Stokes (Re bajos):
FR=kμDV ……………(1)

➢ Relación entre los esfuerzos cortantes y la velocidad de deformación.
[pic]…………….(2)
➢Establecimiento de corrientes unidireccionales en conductos. Problema de Hagen-Poiseuille:


[pic]……………..(3)
➢ Comparaciones con otros fluidos de viscosidad conocida. Grado Engler:


[pic]………(4)


2.2 Viscosidad Absoluta: Es una propiedad de los fluidos que indican la mayor o menor resistencia que estos ofrecen al movimiento de sus partículas cuando son sometidosa una fuerza cortante. Algunas unidades a través de las cuales se expresa esta propiedad son el Poise (P), el Pascal-Segundo (Pa-s) y el centiPoise (cP), siendo las relaciones entre ellas las siguientes: 1 Pa-s = 10 P = 1000 cP. La Viscosidad Absoluta suele denotarse a través de la letra griega μ. Es importante resaltar que esta propiedad depende de manera muy importante de la temperatura,disminuyendo al aumentar ésta.


2.3 Viscosidad Cinemática: La Viscosidad Cinemática es la relación entre la viscosidad absoluta y la densidad de un fluido. Esta suele denotarse como υ, por lo cual υ = μ/ρ. Algunas de las unidades para expresarla son el m2/s, el stoke (St) y el centistoke (cSt), siendo las equivalencias las siguientes: 1 m2/s = 10000 St = 1x106 cSt. Imagínese dos fluidosdistintos con igual viscosidad absoluta, los cuales se harán fluir verticalmente a través de un orificio. Aquél de los fluidos que tenga mayor densidad fluirá más rápido, es decir, aquél que tenga menor viscosidad cinemática.


2.4 Viscosidad Cinemática: Uno de los dispositivos existentes para hallar esta propiedad es el Viscosímetro Saybolt, en el cual la muestra a analizar se introduce en uncilindro con un orificio en su parte inferior (de 1/8 o 1/16”). El fluido se deja escurrir a través del orificio y se mide el tiempo. Para las sustancias poco viscosas se usa el orificio de 1/16” y el tiempo medido es denominado Segundos Saybolt Universal (SSU), mientras que para los fluidos más viscosos se utiliza el orificio de 1/8” y el tiempo cuantificado es llamado Segundos Saybolt Furol...