Viscosimetro Con Arduino

Tabla de contenido

UNIDAD I GENERALIDADES 2

1.1 INTRODUCCIÓN 2

1.2 JUSTIFICACIÓN 2

1.3 OBJETIVOS 2

1.3.1 OBJETIVO GENERAL 2

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 3

1.4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 3

UNIDAD II FUNDAMENTOS TEÓRICOS 4

2.1 FLUIDOS 4

2.1.1IMPORTANCIA DE LOS FLUIDOS 4

2.1.2PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS 5

2.1.3 CLASIFICACIÓN DE LOS FLUIDOS 8

2.2VISCOSIDAD DE LOS FLUIDOS 15

2.3LEY DE LA VISCOSIDAD DE NEWTON 16

2.4 VARIACIÓN DE LA VISCOSIDAD CON LA PRESIÓN Y LA TEMPERATURA 18

2.4.1 VARIACIÓN DE LA VISCOSIDAD CON LA PRESIÓN 18

2.4.2 VARIACIÓN DE LA VISCOSIDAD CON LA TEMPERATURA 19

2.5 MEDICIÓN DE LA VISCOSIDAD 21

2.5.1 PROCEDIMIENTOS DE MEDICIÓN DE LA VISCOSIDAD. 21

2.5.2 LEY DE STOKES 22

2.6 EQUIPOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD 23

2.6.1 DESCRIPCIÓN DE EQUIPOS 24

UNIDAD III METODOLOGÍA 25

3.1MATERIALES 25

3.2 DESCRIPCION DE MATERIALES 25

UNIDAD I GENERALIDADES

1.1 INTRODUCCIÓN

La viscosidad, es la propiedad de un fluido al oponerse a su flujo cuando se aplica una fuerza. Los fluidos de alta viscosidad presentan una cierta resistencia a fluir y los de baja viscosidad fluyen con facilidad. De esta manera se conoce que la fuerza con la que una capa de fluido en movimiento arrastra consigo a las capas adyacentes de dicho fluido determina su viscosidad.

Se entiende por medio de estudios que las condiciones ambientales, especialmente la temperatura y la presión afectan a la viscosidad. Conforme la temperatura de un fluido aumenta con el tiempo, su viscosidad disminuye y viceversa.

Los procedimientos y el equipo para medir la viscosidad son numerosos. Algunos emplean los principios fundamentales de la mecánica de fluidos para tener la viscosidad en sus unidades básicas. Otros indican exclusivamente valores relativos de la viscosidad que se pueden utilizar para comparar diferentes fluidos.

Un viscosímetro o viscosímetro es un instrumento para medir la viscosidad y algunos otros parámetros de un fluido.

1.2 JUSTIFICACIÓN

El presente proyecto se realizó con la finalidad de facilitar el manejo del viscosímetro de tubo para la determinación de viscosidades haciendo uso de la tecnología por medio de un microcontrolador. De esta manera, los usuarios pueden determinar la viscosidad del fluido con más presicion

1.3 OBJETIVOS

1.3.1 OBJETIVO GENERAL

Automatizar el viscosímetro tubo para una determinación efectiva de la viscosidad.

1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Implementación de accesorios al viscosímetro de tubo para la determinación de la viscosidad.

Establecer el procedimiento de pruebas para la determinación de la viscosidad.

Establecer los ajustes necesarios para facilitar la lectura directa de la viscosidad.

1.4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El medidor de velocidad vertical, un proyecto basado en un Arduino uno para medir la velocidad de desplazamiento de un balín magnético en un tubo de acrílico, con el propósito de determinar la viscosidad del fluido en el tubo.

Este proyecto se ha realizado para Mecánica de Fluidos I, Este dispositivo permite medir la viscosidad en fluidos Newtonianos, es decir, con viscosidad constante en todo su volumen.

El procedimiento utilizado para mediciones de viscosidad consiste en dejar caer un balín sobre un fluido y medir el tiempo que tarda en atravesarlo. Dividiendo la distancia entre el tiempo transcurrido se obtiene una aproximación de la velocidad del balín.

Se decidió automatizar el proceso de recolección de datos de velocidad, al establecer una distancia fija y medir el tiempo que toma el balín en recorrer dicha distancia. Para detectar el movimiento del balín entre un punto y otro se decidió utilizar sensores de campo magnético de efecto hall arduino.

UNIDAD II FUNDAMENTOS TEÓRICOS

2.1 FLUIDOS

El fluido es una sustancia que se deforma continuamente al aplicarle un esfuerzo de corte, es decir; al aplicarle un esfuerzo tangencial, por pequeño que este sea, siempre aparecerá una deformación continua en forma de gradiente de velocidades o velocidad de deformación como reacción ante el esfuerzo.

2.1.1IMPORTANCIA DE LOS FLUIDOS

Los fluidos se encuentran en nuestro alrededor y dentro de nosotros mismos y son importantes tanto en la vida diaria como en los procesos productivos.

Se entiende por fluido, un estado de la materia en el que la forma de los cuerpos no es constante, sino que se adapta a la del recipiente que los contiene. La materia fluida puede ser trasvasada de un recipiente a otro, es decir, tiene la capacidad de fluir. Los líquidos y los gases corresponden a dos tipos diferentes de fluidos. Los primeros tienen un volumen constante que no puede manipularse por compresión. Se dice por ello que son fluidos incompresibles. Los segundos no tienen un volumen propio, sino que ocupan el del recipiente que los contiene; son fluidos compresibles porque, a diferencia de los líquidos, sí pueden ser comprimidos.

A medida que la industria evoluciona tecnológicamente, aumenta la importancia de los fluidos en la eficiencia de las máquinas. Más de un siglo atrás, el agua era el único fluido importante que se transportaba por tuberías, sin embargo, hoy, cualquier fluido se transporta por tuberías durante su producción, proceso o utilización.

Algunos gases como el acetileno y el butano se utilizan como combustibles en diversas operaciones, tales como soldadura, sistemas de calefacción de casas, hornos industriales, etc. También pueden ser materia prima para producir otras sustancias intermedias, a partir de las cuales se obtienen los plásticos, pinturas y aerosoles. El aire es utilizado en los procesos industriales para producir aceros y metales para el secado de alimentos entre otros usos.

Los fluidos líquidos juegan también un papel importante. Un buen número de procesos de la industria química y de alimentos incluyen reactores que involucran líquidos. El enfriamiento de los motores de combustión interna se lleva a cabo con aceites de alto peso molecular en forma líquida. Las redes de tuberías de agua y los equipos para su tratamiento involucran el manejo de reactivos líquidos.

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