Modelos Reológicos Para Fluidos Newtonianos Y No Newtonianos

“Modelos reológicos para fluidos newtonianos y no newtonianos”

Introducción

La reología se define como la ciencia de la deformación y flujo de la materia. El término procede de la palabra griega “rheos" que significa flujo. La reología se puede aplicar a todos los tipos de los materiales; desde gases a sólidos.

La reología se utiliza en ciencia de los alimentos para definir la consistencia de diferentes productos. Reologicamente la consistencia de los alimentos viene descrita por dos componentes; la viscosidad y la elasticidad.

En la práctica será útil para medir la viscosidad, la caracterización del comportamiento al flujo y la determinación de la estructura del material.

Uno de los principales objetivos es la definición y la clasificación de los materiales.

Un fluido newtoniano es aquel fluido cuya viscosidad dinámica η depende de la presión y de la temperatura, pero no del gradiente de velocidad dv/dy, por ejemplo el agua, el aire, la mayor parte de los gases y en general los fluidos de pequeña viscosidad. La ciencia de los fluidos no newtonianos, a los cuales pertenecen las grasas, materiales plásticos, metales líquidos, suspensiones, la sangre, etc... Se llama reología.

Desarrollo

Fluido Newtoniano

Para un fluido newtoniano ideal, el esfuerzo cortante es una función lineal de la velocidad de corte, y la constante de proporcionalidad para la relación μ se conoce como viscosidad dinámica.

Dy dv −= μτ

Como se sabe, muchos materiales como leche, jugo de manzana, jugo de naranja, vino y cerveza tienen un comportamiento newtoniano. En el caso de los fluidos newtonianos la viscosidad se determina aplicando una sola velocidad de corte y midiendo el esfuerzo cortante correspondiente.

La unidad de viscosidad es N * s/m 2, que es Pa * s, mientras que en el sistema cgs es dina * s/cm 2, que también se conoce como poise.

Por otro lado los Fluidos no Newtonianos son aquellos en los que la relación entre esfuerzo cortante y la velocidad de deformación no es lineal. Estos fluidos a su vez se diferencian en dependientes e independientes del tiempo.

Los métodos más utilizados son:

• FLUIDOS INDEPENDIENTES DEL TIEMPO DE APLICACIÓN:

Los independientes del tiempo son aquéllos cuyos parámetros reológicos son independientes del estado de deformación a que ha sido sometido el material y por tanto, sus constantes en el tiempo. Estos fluidos se pueden clasificar dependiendo si necesitan un mínimo valor de esfuerzo cortante para que el fluido se ponga en movimiento.

Fluido tixotrópico

La estructura material se rompe conforme continúa la acción cortante. Este tipo de material alimenticio incluye a

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