Fluidos NO Newtonianos

FLUIDO NO-NEWTONIANO

Un fluido no newtoniano es aquel fluido cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.

Aunque el concepto de viscosidad se usa habitualmente para caracterizar un material, puede resultar inadecuado para describir el comportamiento mecánico de algunas sustancias, en concreto, los fluidos no newtonianos. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reológicas, propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de tensiones bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante oscilatorio.

Los Fluidos No-Newtonianos, tienen un comportamiento extraño o fuera de lógica, este tipo de fluidos no cumplen con las leyes de newton, presentan mayor viscosidad, la cual además puede variar con las tensiones (fuerzas) que se le aplican, lo que hace que se comporte en ocasiones como un sólido ante mayor fuerza y como un líquido con menos tensión aplicada.

La diferencia entre un fluido newtoniano y un fluido no newtoniano es que, el primero, tienen un comportamiento normal, como por ejemplo el agua, tiene muy poca viscosidad y esta no varía con ninguna fuerza que le sea aplicada, a diferencia del segundo, en el cual, influyen otros factores a parte de la temperatura por lo tanto su viscosidad es variable.

Dentro de los principales tipos de fluidos no newtonianos se incluyen los siguientes:

Tipo de fluido Comportamiento Características Ejemplos

Plásticos Plástico perfecto

La aplicación de una deformación no conlleva un esfuerzo de resistencia en sentido contrario.

Metales dúctiles una vez superado el límite elástico.

Plástico de Bingham Relación lineal, o no lineal en algunos casos, entre el esfuerzo cortante y el gradiente de deformación una vez se ha superado un determinado valor del esfuerzo cortante.

Barro, algunos coloides.

Pseudoplástico

Fluidos que se comportan como seudoplásticos a partir de un determinado valor del esfuerzo cortante.

Dilatante

Fluidos que se comportan como dilatantes a partir de un determinado valor del esfuerzo cortante.

Fluidos que siguen la ley de potencias Seudoplástico. La viscosidad aparente se reduce con el gradiente del esfuerzo cortante. Algunos coloides, arcilla, leche, gelatina, sangre.

Dilatante La viscosidad aparente se incrementa con el gradiente del esfuerzo cortante.

Soluciones concentradas de azúcar en agua, suspensiones de almidón de maíz o de arroz.

Fluidos viscoelasticos Material de Maxwell Combinación lineal en serie de efectos elásticos y viscosos. Metales, materiales compuestos.

Fluido Oldroyd-B

Combinación lineal de comportamiento como fluido newtoniano y como material de Maxwell. Betún, masa panadera, nailon, plastilina.

Material de Kelvin

Combinación lineal en paralelo de efectos elásticos y viscosos.

Plástico Estos materiales siempre vuelven a un estado de reposo predefinido.

Fluidos cuya viscosidad depende del tiempo Reopéctico La viscosidad aparente se incrementa con la duración del esfuerzo aplicado. Algunos lubricantes.

Tixotrópico La viscosidad aparente decrece con la duración de esfuerzo aplicado. Algunas variedades de mieles, kétchup, algunas pinturas antigoteo.

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