Viscosimetro De Capilar

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VISCOSIMETRO DE CAPILAR Manual Pedagógico
SUMARIO
1. INTRODUCCIÓN 2. TEORÍA DEL DERRAME DE POISEUILLE
ABCDEFGLOCALIZACIÓN DEL MOVIMIENTO APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE NAVIER-STOKES APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN EN CONTINUIDAD ECUACIÓN DIFERENCIAL DEL MOVIMIENTO DISTRIBUCIÓN DE LA VELOCIDAD EN UNA SECCIÓN CAUDAL DE LA TUBERÍA FUERZA DE FROTAMIENTO SOBRE LA TUBERÍA

3. APLICACIONES DELDERRAME DE POISEUILLE
A- ESTUDIO DEL DERRAME DE POISEUILLE B- DETERMINACIÓN DEL RAYO DE UN?A TUBERÍA C- ESTUDIO DE LA VISCOSIDAD DINÁMICA DE UN FLUIDO

4. FUNCIONAMIENTO DEL VISCOSIMETRO DE CAPILAR
A- PRINCIPIO B- DESCRIPCIÓN

5. MANIPULACIONES
A- DIAMETRO EFECTIVO DE UN TUBO CAPILAR

B- VISCOSIDAD DINÁMICA DE UN FLUIDO EN FUNCIÓN DE LA TEMPERATURA 6. RESULTADOS EXPERIMENTALES
ABCDMONTAJE –PREPARACIÓN PRECAUCIONES DE USO MANIPULACIÓN DE LOS ELEMENTOS CONDUCTA DE LA MANIPULACIÓN

7. PUESTA EN MARCHA DEL EQUIPO 8. CARACTERÍSTICAS

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1. INTRODUCCIÓN

El viscosímetro de capilar fue concebido para responder a las necesidades pedagógicas y técnicas en el campo de derrames permanentes laminares de fluidos incompresibles. Este equipo permite estudiar los derrames dePOISEUILLE y medir con precisión viscosidades dinámicas de líquidos, mantenidos a temperatura constante, a partir del listado de una presión y de un tiempo cronometrado.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
El líquido del cual estudiamos el derrame se pone en un recinto presurizable termostatado desmontable que alimenta un tubo capilar, éste también termostatado. Podemos hacer variar en continuo la presión depresurización del recinto así como la temperatura del líquido estudiado que agitamos en permanencia para garantizar su homogeneidad. El tubo capilar también es desmontable.

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TEORÍA
El derrame de POISEUILLE de un líquido de viscosidad dinámica con un caudal q sobre una carga en una tubería de rayo R y de largo l tiene por ecuación :

q

R4 8 l

EXPERIMENTOS
A partir demedidas de caudal y de pérdida de carga en el capilar, el viscosímetro permite : Estudiar el derrame de POISEUILLE de un líquido de viscosidad conocida ; Determinar con precisión el rayo de tubos capilares ; Medir la viscosidad dinámica de un líquido y de estudiar la variación en función de la temperatura ; Estudiar las tensiones de cizalladura en los fluidos viscosos y las fuerzas de frotamiento sobrelas tuberías en régimen laminar.

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APARATOS DE MEDICIÓN Y CONTROL
El aparato se entrega con la instrumentación siguiente : * * * * * * Un manómetro de mercurio Un termómetro Un cronómetro para la medición del caudal Dos pipetas graduadas Un baño termostatado Un agitador magnético

CARACTERÍSTICAS
Tubos capilares Escala de temperatura Escala de presión : 0,2 mm y 0,4 mm -longitud 400 mm : 90°C a 0,5°C : 0 - 90 cm de mercurio

ALIMENTACIONES
Eléctrica Aire comprimido : 220 V - 50/60Hz : 1 bar mini

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2. TEORÍA DEL DERRAME DE POISEUILLE
Recordamos la ecuación del derrame laminar permanente de un fluido incompresible en una tubería cilíndrica de sección circular, de eje horizontal, establecida despreciando las fuerzas de gravedad.

A- LOCALIZACIÓN DELMOVIMIENTO
Las partículas están localizadas en un triedro de ejes : * * *

 ez horizontal coincidiendo con el eje de tubería  ex vertical ascendente     ey horizontal, tal como ex , ey , ez siendo directo

En esta localización, la velocidad de una partícula tiene por componentes u, v, w.

B- APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE NAVIER-STOKES
Las partículas se trasladan en paralelo a u = v=0 En este caso, las ecuaciones de NAVIER-STOKES generan :

 ez , los componentes u, y, v son nulos.
(1.1)

p x
p y
w
Con : p = = = =

0

(1.2)

0
w x 1 p z

(1.3)

w

(1.4)

presión sobre la partícula viscosidad cinemática del fluido masa volúmica del fluido operador LAPLACIEN

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C- APLICACIÓN DE LA ECUACIÓN DE CONTINUIDAD
En el tratado caso, la ecuación...