Mantenimiento industrial Mecánica de fluidos

Escuela superior politécnica de Chimborazo[pic 1][pic 2]

Mantenimiento industrial

Mantenimiento industrial 

Mecánica de fluidos

Consulta 2

Fluidos no newtonianos

 Coles Agualongo Diego Armando

Mantenimiento industrial IV

Ing. Edwin Ángel Jacome Domínguez  

Contenido

1.        Fluidos no newtonianos        2

1.1.        Fluidos no dependientes del tiempo        2

1.1.1.        Fluidos de Bingham        2

1.1.2.        Fluidos dilatadores        4

1.1.3.        Fluidos pseudoplasticos        6

1.2.        Dependiente del tiempo        7

1.2.1.        Tixotrópicos        7

1. Fluidos no newtonianos

Existen algunos materiales industriales que no se comportan de acuerdo con la ley de Newton, esta ley establece que, al representar gráficamente el esfuerzo cortante, debe formar una recta que pasa por el origen de la de las coordenadas. Asu vez se demuestra que para los gases y líquidos no polimerizados  es igual a [pic 3][pic 4]

Fluidos no newtonianos es un tema que actualmente se ha constituido como parte de otra ciencia, esta es la reología, que es la ciencia del flujo y la deformación, encargada del estudio de las propiedades mecánicas de los gases, líquidos y sustancias asfálticas. Esta ciencia se extiende y clasifica a los fluidos no newtonianos en:

1. Fluidos no dependientes del tiempo

Estos fluidos se caracterizan por las tenciones de la tangente solo depende la velocidad de deformación y se representan de las siguientes formas:

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La mayor parte de los fluidos no newtonianos aplicados en problemas de ingeniería son fluidos no newtonianos independientes del tiempo

(Luis Sánchez, 2017)

1. Fluidos de Bingham

Se llama plástico Bingham a los fluidos que cuando tienen un número inferior a  se comportan de forma elástica y cuando el valor es mayor a este se comportan de una manera similar a los newtonianos. Este fluido esta caracterizado por dos constantes, la tensión de la tangente con el valor de  para el inicio del flujo, con el coeficiente de la viscosidad plástica  esta es dad por la pendiente de  la relación que siguen es:[pic 6][pic 7][pic 8][pic 9]

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(Wu & Massoudi, n.d.)

Aplicación

Adaptación de un fluido original a otro equivalente.

Se adapta el fluido original, haciendo n=1

Este es un tipo de fluido que sí se puede calcular. Y resolvemos. El siguiente problema

Se debe calcular la potencia de bombeo, de un proyecto cuyos datos indican, que se utiliza un lodo residual. El cual es un fluido tipo Bingham, y tenemos los siguientes datos los siguientes datos.

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La descripción de la ecuación general, según la ley de la reología se describe. De la siguiente manera:

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La pérdida por fricción es:

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Tenemos que la potencia para el bombeo es:

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(Gardea Villegas, n.d.)

El modelo de Bingham es utilizado en la vida cotidiana en emulsiones, pinturas y lodos de perforación.

1. Fluidos dilatadores

Son fluidos que no poseen tensión de fluencia inicial, pero disminuye el cociente de la ecuación al aumentar el gradiente hasta que en valores elevados adquiere un valor de  constante. A diferencia de los fluidos pseudoplasticos los fluidos diletantes son muy pocos comunes y tenemos de ejemplo las arenas movedizas, la manteca y el almidón [pic 21]

Para este fluido tenemos:

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Y para la representación grafica tenemos los logaritmos de ambos miembros

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Aplicación

Determinación de la humedad de pasta se toma la muestra del tanque de retorno en el horno rotatorio y se agita constantemente con la mezcla homogénea con el método gravimétrico se determina que la humedad esta entre 40-43%

Determinación d las muestras reológicas. Con el nivel de humedad se pasa a la caracterización de las muestras determinando los valores del esfuerzo cortante y la velocidad en un viscosímetro

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