VISCOSIMETRO DE BROOKFIELD
Páginas: 11 (2589 palabras)
Publicado: 1 de febrero de 2015
Resumen ejecutivo
La presente practica tiene como objetivo reportar la viscosidad aparente de dos fluidos no-newtonianos (pulque y crema), mediante el uso del viscosimetro de Brookfield y a partir de una ecuación en donde la deflexion y la velocidad angular del fluido son las principales variables a medir. Esta ecuación se obtiene de factores y constantes reportadas en las tablas de factoresde conversión para viscosimetros de Brookfield ,los cuales se encuentran en Bird,2006.
Las viscosidades obtenidas en la medición de la deflexion en el viscosimetro de Brookfield para el pulque son de 0.42 a 1.8 Kg/ms,y para la crema:40.1 a 8529 Kg/ms,por efecto de los diferentes discos utilizados en la medición,los cuales generan un diverso esfuerzo cortante asi mismo las diversasvelocidades , y por ultimo la consistencia de los fluidos la cual cambia con forme al paso del tiempo.
.
De esta manera se puede clasificar a la crema como un fluido tipo Ostwald-de Waele,por otro lado se experimentalmente se comprobó que el pulque no se puede clasificar como fluido no-newtoniano debido a sus caracteristicas ,por lo que no es un buen método medir la viscosidad del pulque con ayuda delviscosimetro de Brookfield.
1. Objetivos
Medir la viscosidad aparente del los fluidos problema a partir de la lectura de deflexión del viscosímetro de Brookfield
Proponer un modelo matemático que permita de forma sencilla obtener la viscosidad aparente del fluido
Clasificar el tipo de fluido no-newtoniano a partir de la obtención delgráfico τ vs
2. Motivación
En la industria de alimentos la compañía BYOB S.A. de C.V. líder en bebidas alcohólicas y productos lácteos, esta interesada en lanzar al mercado pulque en lata. El problema es que este fluido se comporta de forma no-newtoniana por lo que su envasado resulta un poco mas complejo que con el jugo y el tequila.
Con el fin de diseñar los tubos de llenado de envasesse ha contratado una vez mas al denominado “Equipo 1” para determinar la viscosidad aparente del pulque, para de esta manera poder calcular la geometría de los tubos y la tasa de llenado de latas.
Por otro lado una rama de la misma compañía que se especializa en el envasado de productos lácteos necesita conocer la viscosidad aparente de la crema que producen, para diseñar la geometría de losnuevos envases, por lo que, una vez mas, los encargados de calcular dicha viscosidad son los integrantes del Equipo 1.
3. Fundamentos teóricos
El equipo que se utilizara para la medición de la viscosidad aparente del pulque y la crema sera un viscosímetro de Brookfield, el cual se muestra a continuación:
3.1 Equipo
Figura 1. Representación esquemática de unviscosímetro de Brookfield
El viscosímetro de Brookfield cuenta con un motor, el cual hará girar el aspa que se localiza al centro del dispositivo, el dado se utiliza para establecer la velocidad angular (en R.P.M) a la que girará el aspa, el viscosímetro cuenta además con dos interruptores, el primero enciende o apaga el motor, el segundo es el clutch que permite una lectura precisa de ladeflexión del fluido a grandes velocidades angulares. Es necesario el uso de un recipiente que contenga al fluido problema, en el cual se sumergirá el aspa (ver fig. 1).
3.2 Fenómeno físico simplificado
El movimiento del fluido en el recipiente se da en el eje de coordenadas θ y esta en función del radio r como se muestra en la figura 2, el recipiente representa la pared fija del sistema,mientras que el eje central (aspa) es la pared móvil, la cual inicia el movimiento del fluido, siendo:
,
Sin embargo el modelo matemático como se vera mas adelante, no se desarrolla en base a este fenómeno físico simplificado debido a la complejidad en los cálculos para fluidos no-newtonianos, un ejemplo del desarrollo de este modelo para fluidos newtonianos pueden encontrarse en Bird, 2006....
La presente practica tiene como objetivo reportar la viscosidad aparente de dos fluidos no-newtonianos (pulque y crema), mediante el uso del viscosimetro de Brookfield y a partir de una ecuación en donde la deflexion y la velocidad angular del fluido son las principales variables a medir. Esta ecuación se obtiene de factores y constantes reportadas en las tablas de factoresde conversión para viscosimetros de Brookfield ,los cuales se encuentran en Bird,2006.
Las viscosidades obtenidas en la medición de la deflexion en el viscosimetro de Brookfield para el pulque son de 0.42 a 1.8 Kg/ms,y para la crema:40.1 a 8529 Kg/ms,por efecto de los diferentes discos utilizados en la medición,los cuales generan un diverso esfuerzo cortante asi mismo las diversasvelocidades , y por ultimo la consistencia de los fluidos la cual cambia con forme al paso del tiempo.
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De esta manera se puede clasificar a la crema como un fluido tipo Ostwald-de Waele,por otro lado se experimentalmente se comprobó que el pulque no se puede clasificar como fluido no-newtoniano debido a sus caracteristicas ,por lo que no es un buen método medir la viscosidad del pulque con ayuda delviscosimetro de Brookfield.
1. Objetivos
Medir la viscosidad aparente del los fluidos problema a partir de la lectura de deflexión del viscosímetro de Brookfield
Proponer un modelo matemático que permita de forma sencilla obtener la viscosidad aparente del fluido
Clasificar el tipo de fluido no-newtoniano a partir de la obtención delgráfico τ vs
2. Motivación
En la industria de alimentos la compañía BYOB S.A. de C.V. líder en bebidas alcohólicas y productos lácteos, esta interesada en lanzar al mercado pulque en lata. El problema es que este fluido se comporta de forma no-newtoniana por lo que su envasado resulta un poco mas complejo que con el jugo y el tequila.
Con el fin de diseñar los tubos de llenado de envasesse ha contratado una vez mas al denominado “Equipo 1” para determinar la viscosidad aparente del pulque, para de esta manera poder calcular la geometría de los tubos y la tasa de llenado de latas.
Por otro lado una rama de la misma compañía que se especializa en el envasado de productos lácteos necesita conocer la viscosidad aparente de la crema que producen, para diseñar la geometría de losnuevos envases, por lo que, una vez mas, los encargados de calcular dicha viscosidad son los integrantes del Equipo 1.
3. Fundamentos teóricos
El equipo que se utilizara para la medición de la viscosidad aparente del pulque y la crema sera un viscosímetro de Brookfield, el cual se muestra a continuación:
3.1 Equipo
Figura 1. Representación esquemática de unviscosímetro de Brookfield
El viscosímetro de Brookfield cuenta con un motor, el cual hará girar el aspa que se localiza al centro del dispositivo, el dado se utiliza para establecer la velocidad angular (en R.P.M) a la que girará el aspa, el viscosímetro cuenta además con dos interruptores, el primero enciende o apaga el motor, el segundo es el clutch que permite una lectura precisa de ladeflexión del fluido a grandes velocidades angulares. Es necesario el uso de un recipiente que contenga al fluido problema, en el cual se sumergirá el aspa (ver fig. 1).
3.2 Fenómeno físico simplificado
El movimiento del fluido en el recipiente se da en el eje de coordenadas θ y esta en función del radio r como se muestra en la figura 2, el recipiente representa la pared fija del sistema,mientras que el eje central (aspa) es la pared móvil, la cual inicia el movimiento del fluido, siendo:
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Sin embargo el modelo matemático como se vera mas adelante, no se desarrolla en base a este fenómeno físico simplificado debido a la complejidad en los cálculos para fluidos no-newtonianos, un ejemplo del desarrollo de este modelo para fluidos newtonianos pueden encontrarse en Bird, 2006....
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