Viscocimetro dinamico
Páginas: 11 (2701 palabras)
Publicado: 26 de junio de 2011
INTRODUCCION
El primer viscocimetro de este tipo fue desarrollado por Couette en 1890. Se trataba de un viscocimetro de cilindros coaxiales. Consistia en un vaso rotatorio con un cilindro interior sostenido por un alambre de torsion que descansaba en un cojinete en el fondo del recipiente
El fluido que se debe comprobar se pone en el espacio anular entre dos cilindros circularesconcéntricos. Se hace girar un cilindro con respecto al otro. Las mediciones de momento de torsión y gradiente de velocidades se pueden correlacionar con la viscosidad, como se hace mediante una calibración con líquidos de viscosidad conocida.
Los efectos de los extremos del cilindro se deben tener en cuenta o reducirse, si las lecturas de este dispositivo van a utilizarse para determinaciones precisas dela viscosidad. Un instrumento particular de este tipo puede ser útil para mediciones relativas, como, por ejemplo, al comparar la acción de fluidos diferentes.
Existen instrumentos que son réplicas del viscosímetro giratorio de Couette; por ejemplo McMichael y Stormer son variaciones comerciales del tipo giratorio de viscosímetro.
* McMichael: En este instrumento el cilindro exteriorse hace girar a velocidad constante y el interior se sostiene por medio de un alambre de torsión. Se utiliza una medición de la torsión angular del alambre al fin de obtener una lectura proporcional a las fuerzas viscosas que se ejercen.
* Stormer: El cilindro exterior permanece estacionario y se aplica un momento constante al cilindro giratorio externo, por medio de un dispositivo de pesas ypoleas. Se toma una medición del tiempo necesario para que se produzca cierto número definido de revoluciones en el cilindro interno. A veces, se sumerge en el fluido un disco plano horizontal o una taza de fondo abierto circular, o bien, una horqueta, en lugar de un cilindro circular interno.
FUNDAMENTO TEÓRICO
El estudio de los fluidos en movimiento es un problema complejo y en el quela viscosidad juega siempre un papel fundamental, aunque las teorías más elementales ignoran sus efectos, suponiendo que el líquido se puede dividir en capas que deslizan unas sobre las otras sin encontrar ninguna resistencia. En realidad esto dista mucho de ser verdad, y en el movimiento se desarrollan fuerzas tangenciales tan grandes que algunas veces éste se lleva a cabo con gran dificultad.Esto sucede por ejemplo con aceites muy pesados. Por el contrario, otras veces estas fuerzas son muy pequeñas y el líquido fluye entonces fácilmente como sucede con el agua o el alcohol. Las fuerzas viscosas se deben a las fuerzas de atracción que existen entre las moléculas del fluido, de forma que mientras mayores sean las fuerzas intermoleculares, mayor será la viscosidad y menor la movilidad dellíquido. El “grado de fluidez” se caracteriza por un coeficiente típico de cada sustancia que se llama coeficiente de viscosidad o viscosidad dinámica.
Fue Newton el que dio la expresión de la fuerza de viscosidad: “La fuerza tangencial que una capa ejerce sobre la contigua es proporcional al área de la superficie de contacto y al gradiente de la velocidad normal a la dirección dedeslizamiento”. Por lo tanto los fluidos que cumplen con la relación (1) se denominan newtonianos
(1)
Donde: η es el coeficiente de viscosidad. Su unidad en el sistema SI es el stokes, aunque es corriente también utilizar la unidad de viscosidad en el antiguo sistema CGS. Esta unidad se llama poise (1 stokes = 10 poise). La viscosidad cinemática es el cociente entre la viscosidad dinámica yla densidad.
En los sólidos, el módulo de corte es una propiedad característica del material que representa la resistencia a ser deformado y se expresa como la razón entre el esfuerzo
de corte y la deformación unitaria. Para los fluidos, de manera similar, existe una propiedad característica que representa la resistencia a fluir, esta propiedad es la viscosidad η y se define como la razón...
El primer viscocimetro de este tipo fue desarrollado por Couette en 1890. Se trataba de un viscocimetro de cilindros coaxiales. Consistia en un vaso rotatorio con un cilindro interior sostenido por un alambre de torsion que descansaba en un cojinete en el fondo del recipiente
El fluido que se debe comprobar se pone en el espacio anular entre dos cilindros circularesconcéntricos. Se hace girar un cilindro con respecto al otro. Las mediciones de momento de torsión y gradiente de velocidades se pueden correlacionar con la viscosidad, como se hace mediante una calibración con líquidos de viscosidad conocida.
Los efectos de los extremos del cilindro se deben tener en cuenta o reducirse, si las lecturas de este dispositivo van a utilizarse para determinaciones precisas dela viscosidad. Un instrumento particular de este tipo puede ser útil para mediciones relativas, como, por ejemplo, al comparar la acción de fluidos diferentes.
Existen instrumentos que son réplicas del viscosímetro giratorio de Couette; por ejemplo McMichael y Stormer son variaciones comerciales del tipo giratorio de viscosímetro.
* McMichael: En este instrumento el cilindro exteriorse hace girar a velocidad constante y el interior se sostiene por medio de un alambre de torsión. Se utiliza una medición de la torsión angular del alambre al fin de obtener una lectura proporcional a las fuerzas viscosas que se ejercen.
* Stormer: El cilindro exterior permanece estacionario y se aplica un momento constante al cilindro giratorio externo, por medio de un dispositivo de pesas ypoleas. Se toma una medición del tiempo necesario para que se produzca cierto número definido de revoluciones en el cilindro interno. A veces, se sumerge en el fluido un disco plano horizontal o una taza de fondo abierto circular, o bien, una horqueta, en lugar de un cilindro circular interno.
FUNDAMENTO TEÓRICO
El estudio de los fluidos en movimiento es un problema complejo y en el quela viscosidad juega siempre un papel fundamental, aunque las teorías más elementales ignoran sus efectos, suponiendo que el líquido se puede dividir en capas que deslizan unas sobre las otras sin encontrar ninguna resistencia. En realidad esto dista mucho de ser verdad, y en el movimiento se desarrollan fuerzas tangenciales tan grandes que algunas veces éste se lleva a cabo con gran dificultad.Esto sucede por ejemplo con aceites muy pesados. Por el contrario, otras veces estas fuerzas son muy pequeñas y el líquido fluye entonces fácilmente como sucede con el agua o el alcohol. Las fuerzas viscosas se deben a las fuerzas de atracción que existen entre las moléculas del fluido, de forma que mientras mayores sean las fuerzas intermoleculares, mayor será la viscosidad y menor la movilidad dellíquido. El “grado de fluidez” se caracteriza por un coeficiente típico de cada sustancia que se llama coeficiente de viscosidad o viscosidad dinámica.
Fue Newton el que dio la expresión de la fuerza de viscosidad: “La fuerza tangencial que una capa ejerce sobre la contigua es proporcional al área de la superficie de contacto y al gradiente de la velocidad normal a la dirección dedeslizamiento”. Por lo tanto los fluidos que cumplen con la relación (1) se denominan newtonianos
(1)
Donde: η es el coeficiente de viscosidad. Su unidad en el sistema SI es el stokes, aunque es corriente también utilizar la unidad de viscosidad en el antiguo sistema CGS. Esta unidad se llama poise (1 stokes = 10 poise). La viscosidad cinemática es el cociente entre la viscosidad dinámica yla densidad.
En los sólidos, el módulo de corte es una propiedad característica del material que representa la resistencia a ser deformado y se expresa como la razón entre el esfuerzo
de corte y la deformación unitaria. Para los fluidos, de manera similar, existe una propiedad característica que representa la resistencia a fluir, esta propiedad es la viscosidad η y se define como la razón...
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