Viscosidad agustin nieves

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS

Practica #1 Viscosimetria
PROFESOR: AGUSTIN NIEVES SAAVEDRA ALBERTO MUÑIZ MORENO 305101211 GRUPO 5

FECHA DE RALIZACION: 16/FEB/10 FECHA DE ENTREGA: 23/FEB/10

Practica #1 Viscosimetria 2010
Introducción. Antes que nada empezaremos definiendo que es la viscosidad. La viscosidad se puede definir como la resistencia de los fluidos a someterse adeformaciones continuas. De manera más general también podemos decir que la viscosidad es una propiedad que se manifiesta siempre que un fluido se encuentre en movimiento. ue Para entender un poco más estos conceptos vamos a ver el siguiente diagrama.

Gracias al diagrama podemos decir con seguridad que:

Ahora extrapolaremos de la figura anterior el siguiente triangulo.

Para calcular la tangentedel ángulo:

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Practica #1 Viscosimetria 2010
Teniendo en cuenta las clases de geometría podemos decir que:

Entonces

Donde la razón de cambio

es el gradiente de velocidades.

Si se da la siguiente proporcionalidad

Es obvio que también es plausible la siguiente

Para deshacernos de la relación de proporcionalidad podemos añadir una constante a la expresión.

Donde μ es laviscosidad absoluta o dinámica. Deduciendo las unidades de la viscosidad:

∗ ∗ ∗

∗ ∗

∗

∗

∗

∗

∗ 1

∗ ∗

∗

Cuando dividimos la viscosidad entre la densidad de algún material obtenemos lo siguiente:

Donde

se llama viscosidad cinemática.

Otra unidad para la viscosidad es el Poise que es una unidad basada en el sistema CGS

∗

3

Practica #1 Viscosimetria 2010Objetivo. Entender el concepto de viscosidad así como realizar experimentos para la medición de la misma. Materiales.

• • • • • • • • • •

Viscosímetro Brookfield. Aceite de motor SAE30. Probeta graduada. Balanza. Vernier Balines. Miel de abeja. Flexometro Cronometro. Tela adhesiva.

Desarrollo. Parte 1. Con el viscosímetro Brookfield seleccionaremos dos discos diferentes, tenemos quetener en cuenta que para cada disco y rpm existe un factor diferente. Vaciando en el vaso del viscosímetro y asegurándose que el disco se sumerja en el líquido hasta la muesca llenaremos la siguiente tabla.

Tabla correspondiente al disco #1 rpm 0.5 1 2 2.5 4 5 10 20 Factor 200 100 50 40 25 20 10 5 lectura 3 7 11.5 14.5 23.5 29.5 54 100.5 Tabla #1 Viscosidad (cp,mP*s) 600 700 575 580 587.5 590 540502.5 Viscosidad (P) 6 7 5.75 5.80 5.88 5.90 5.40 5.03

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Practica #1 Viscosimetria 2010
800 700 600 500 400 300 200 100 0 0.5 1 2 2.5 4 5 10 20

Tabla correspondiente al disco #2 rpm 0.5 1 2 2.5 4 5 10 20 50 Factor 800 400 200 160 100 80 40 20 8 lectura 0.5 1.5 3 3.5 5.5 7 13.5 17.0 71 Tabla #2 Viscosidad (cp,mP*s) 400 600 600 560 550 560 540 340 568 Viscosidad (P) 4 6 6 5.6 5.5 5.6 5.45.4 5.68

700 600 500 400 300 200 100 0 0.5 1 2 2.5 4 5 10 20 50

Una vez que tenemos estos datos graficaremos para cada disco viscosidad vs rpm.

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Practica #1 Viscosimetria 2010

Memoria de cálculo parte 1

Formulas usadas

∗
Análisis dimensional

1∗

Justificando primer renglón tabla 1 Con una velocidad de 0.5 rpm obtuvimos una lectura de 3, para ese disco y ese rpm elfactor es 200.

200 3
Y ahora convertimos a Poises [P]

600

∗

600 ∗
Justificando primer renglón de tabla 2

1 100

6

Ahora con el disco #2 con una velocidad de 0.5 rpm tenemos un factor de 800, obtuvimos una lectura de 0.5. Usando la misma fórmula que en la justificación anterior.

800 0.5
Convirtiendo en poises [P].

400

∗

400 ∗

1 100

4

6

Practica #1Viscosimetria 2010
Parte 2 De la parte anterior seleccionaremos el disco que nos haya ofrecido los datos con un mejor comportamiento. Ya elegido llenaremos la tabla siguiente.

rpm 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

Factor 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40

lectura

Viscosidad (cp,mP*s) 13.5 540 7.5 300 6.5 260 4 160 3.5 140 2 80 2 80 1.5 60 1.5 60 1 40 1 40 Tabla # 3

Viscosidad (P) 5.4 3 2.6...