Viscosimetro Previo Lem2

1. Describa los viscosímetros mas importantes y para que fluidos se emplean

Viscosímetro de Ostwald (Viscosímetros capilares de vidrio)

El viscosímetro de Ostwald , posee un ensanchamiento en formas de ampollas provistas de sendos enrases, conectado a un tubo capilar vertical de vidrio que se une a un segundo ensanchamiento destinado a la colocación de la muestra en la primera operación y el agua o liquido de referencia en otra operación complementaria .

Es el más utilizado en la medida de viscosidades absolutas y relativas en líquidos puros y especialmente en fluidos newtonianos

Se basa en la ley de Poisseuille, el cual permite conocer la velocidad de flujo de un líquidos a través del tubo en función de la diferencia de presiones bajo las que se establece el desplazamiento

(Viscosímetros de orificio o copa)

Viscosímetro de copa Ford

Los viscosímetros de copa Ford se caracteriza de un cuerpo hecho de aluminio solido y el orificio de la copa es de latón ,con una base de apoyo de varillas de acero y tornillos de nivelación .

Facilita la medición de la viscosidad de fluidos newtonianos como pinturas , lacas y otros líquidos de baja viscosidad

Viscosímetros de copa Zahn

Es una taza con manija enlazada que permite sumergir la taza manualmente dentro de un deposito conteniendo liquido, en el centro de la manija tiene un anillo que funciona para sostener en posición vertical la taza durante la prueba.

Determina la viscosidad del los modelos de fluidos Newtonianos y Aproximadamente Newtonianos. Es fácil determinar la viscosidad de la muestra en los contenedores tales como latas, cauces de canal, ollas de reacción, etc.

Viscosímetros de cuerpo móvil.

Los viscosímetros más conocidos son los de caída de esferas, los cuales se basan en la ley de Stokes, que relaciona la viscosidad de un fluido con la velocidad de caída

Su funcionamiento consiste en introducir una pequeña esfera dentro de un recipiente la cual parte del reposo y rápidamente alcanza una velocidad limite .El tiempo que toma en recorrer la distancia L determina la viscosidad del fluido. Son utilizados para fluidos no Newtonianos

Viscosímetros rotacionales.

Los viscosímetros rotacionales constan básicamente de dos partes que se encuentran separadas por el fluido a estudiar. Dichas partes pueden ser dos cilindros, dos superficies paralelas, una superficie y un cono de pequeño ángulo, un rotor en el interior de un cilindro. Este tipo de viscosímetros son mucho más versatiles y pueden ser utilizados para fluidos no Newtonianos

Tipos de viscosímetros rotacionales más empleados:

- Viscosímetros de cilindros concéntricos.

- Viscosímetros de placas paralelas.

Viscosímetros de cilindros concéntricos

Constan de dos cilindros concéntricos, uno exterior hueco y otro interior . Por el movimiento de uno de los cilindros se genera una cizalla en el líquido situado en el espacio anular.

Este tipo de instrumentos pueden realizar las medidas de dos formas:

- Haciendo girar uno de los elementos con un cierto par de fuerzas y midiendo la velocidad de giro provocada.

- Provocando una velocidad de giro en uno de los elementos y midiendo el par de fuerzas opuesto

Viscosímetros Brookfield

Los viscosímetros Brookfield utilizan el conocido principio de la viscosimetria rotacional; miden la viscosidad captando el par de torsión necesario para hacer girar a velocidad constante un husillo inmerso en la muestra de fluido. El par de torsión es proporcional a la resistencia viscosa sobre el eje sumergido, y en consecuencia, a la viscosidad del fluido Newtoniano o no Newtoniano

2. Explique usted que es un fluido no Newtoniano y un Newtoniano

Un fluido newtoniano es una sustancia homogénea que se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión, independientemente de la magnitud de ésta(un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo)

Un fluido no newtoniano es aquél cuya viscosidad (resistencia a fluir) varía con el gradiente de tensión que se le aplica, es decir, se deforma en la dirección de la fuerza aplicada. Como resultado, un fluido no-newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.

3. Mencione los diferentes fluidos no newtonianos y represente sus reogramas

a. Fluido plastico o de binghman. En la cual es necesario hacer un esfuerzo de corte inicial para que comience a fluir (pinturas y aceite)

b. Fluido dilatante . En este caso la viscosidad aumenta con la tasa de deformación.

COMPORTAMIENTO PLASTICO

Los fluidos plásticos son aquellos que requieren de un esfuerzo inicial τo para iniciar la deformación

El reograma mostrado en la figura se refiere a un comportamiento plástico ideal. En este caso si la tensión de cortadura aplicada es inferior a τo, el producto se comporta como un sólido. Sí es superior a τo se comporta como un fluido newtoniano

COMPORTAMIENTO PSEUDOPLASTICO

Corresponde a sistemas fluidos en los que no existe tensión de cortadura umbral. Gráficamente serán curvas que pasan por el origen

Ecuación de Ostwald Waele o ley de la potencia

donde k es el índice de consistencia (o viscosidad aparente a 1 s -1) y m es el índice de fluidez.

Sí m = 1 el fluido es newtoniano

Sí m < 1 es pseudoplástico

Sí m > 1 es dilatante

La viscosidad aparente ηap se define por: τ = ηap

Por el contrario, cuando n>1 la resistencia a fluir aumenta con un aumento de la velocidad de corte, y el fluido se denomina dilatante (shear-thickenning)

Representación de esfuerzo de corte vs. velocidad de corte para distintos fluidos (diagrama reologico)

4. Escribe la ecuación de Hagen Poiseville y explique cada uno de sus términos

Es una ley que permite determinar el flujo laminar estacionario ΦV de un líquido incompresible y uniformemente viscoso (también denominado fluido newtoniano) a través de un tubo cilíndrico

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