Viscosimetría Práctica 1 Mecánica De Fluidos

UNIVERSIDAD
UNIVERSIDAD NACIONAL
AUTÓNOMA DE MÉXICO

FACULTAD
FACULTAD DE INGENIERÍA

LABORATORIO
LABORATORIO DE MECÁNICA DE FLUIDOS I
2012-2

PRÁCTICA 1
VISCOSIMETRÍA

ALUMNO: CARLOS ALBERTO GÓMEZ PÉREZ
ALUMNO:
PROFESOR:
PROFESOR: NIEVES SAAVEDRA AGUSTIN

FECHA
FECHA DE REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA: 14 DE FEBRERO DEL 2012
FECHA
FECHA DE ENTREGA DE LA PRÁCTICA: 21 DE FEBRERODEL 2012-02-20

PRÁCTICA 1
VISCOSIMETRÍA

OBJETIVO:
Determinar o medir la viscosidad de un fluido en fase líquida utilizando: Viscosímetro de
Brookfield y Viscosímetro de caída de esfera.

VALIDACIÓN DE ECUACIONES UTILIZADAS EN LA PRÁCTICA
Las ecuaciones utilizadas son:
=
Donde τyx es el esfuerzo cortante dado en [Pa] y μ es la viscosidad absoluta o dinámica
dada en [Pa*s] y

es larapidez de deformación dada en [

Entonces realizando el análisis con las unidades se obtiene:

∗

=

∗

=

∗

∗

=

∗

∗

1

=

Y dimensionalmente tenemos:

=

Con lo cual se comprueba la ecuación del esfuerzo cortante.

/

].

También se tiene la siguiente ecuación de la viscosidad cinemática:
=
Donde γ es la viscosidad cinemática dada en
dada en [

y μes la viscosidad dinámica o absoluta

] y ρ es la densidad del fluido dada en [kg/

Realizando el análisis de unidades tenemos:

]:

/
/

=

1

=
=
Y dimensionalmente tenemos:
=
Con lo cual queda validad esta ecuación.
Para la regresión lineal tenemos:
=

En la cual esta ecuación es de forma exponencial y se sabe que las unidades de μ deben
ser [kg/ms] y T es temperatura ydebe tener unidades en [K] y B debe tener unidades de
[K] entonces tenemos lo siguiente:
=

Y dimensionalmente se tiene que:
Con lo cual queda validada la ecuación.

=

∗

=

/

También se tiene la siguiente ecuación:
=

2
9

−

∗

1

Donde μ es la viscosidad dada en [kg/sm] , y r es el radio de la esfera dado en [ ] y ρs es
la densidad de la esfera dada en [kg/ ] y ρfes la densidad del fluido dada en [kg/ ] y v
es la velocidad final a la que llega el balin en el fluido dada en [m/s]:
Entonces:
1

=
Con lo que se observa que queda:
=
Y dimensionalemente tenemos:
=[
Con lo cual queda validada la ecuación

Por último se tiene la ecuación:
| |=
=

Con lo cual queda validada la ecuación.

/
=

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
VISCOSÍMETRO DEBROOKFIELD
La primera parte de la práctica consistió en utilizar el viscosímetro de Brookfield para
poder determinar la viscosidad de aceite SAE 30 de Quaker State Heavy Duty.
El experimento consistió en tomar los discos 1 y 2 del viscosímetro y mientras se usaba un
disco dentro del aceite se mantenía a cierta velocidad angular el eje giratorio y en base a
eso se tomaban las lecturas que marcaba lacarátula del viscosímetro; así de acuerdo a la
velocidad angular y a la lectura y a una tabla de factores que el viscosímetro tiene se
obtenía un valor de viscosidad y después se utilizó el disco 2 y se volvieron a realizar los
experimentos y a tomar las lecturas.

Viscosímetro de Brookfield utilizado en la práctica.

Aceite Quaker State SAE 30 HD

En la tabla de factores delviscosímetro estaba escrita la fórmula para poder determinar la
viscosidad en base a las lecturas tomadas y ciertos factores de acuerdo a la velocidad
angular, la fórmula es:
∗

=

∗

Y la tabla con las lecturas obtenidas y los cálculos determinando la viscosidad son:
LECTURAS PARA DISCO 1
VELOCIDAD
ANGULAR
[RPM]
0.5
1
2
2.5
4
5
10
20
50

LECTURA
0.6
1.2
2
2.5
4.2
5.7
12.829.5
74.8

100 SIN LECTURA

FACTOR
DISCO 1

VISCOSIDAD
[mPa*s]

200
100
50
40
25
20
10
5
2

120
120
100
100
105
114
128
147.5
149.6

1

NO
DETERMINADA

LECTURAS PARA DISCO 2

VELOCIDAD
ANGULAR
[RPM]
0.5
1
2
2.5
4
5
10
20
50

LECTURA
0.4
0.5
0.8
1
1.5
1.9
4
8
20

100 SIN LECTURA

FACTOR
DISCO 2

VISCOSIDAD
[mPa*s]

800
400
200...