Presentacin de PowerPoint

MECANICA DE FLUIDOS

VISCOSIDAD

OBJETIVOS

Conocer la definicin de viscosidad

Conocer los mtodos de medicin de viscosidadLos diferentes lquidos tienen distintas propiedades. Una de estas propiedades es LA VISCOSIDAD, la resistencia del lquido a fluir.La fluidez es la palabra clave para desarrollar una idea de la viscosidad

Si comparamos que liquido fluye mas rpido con otro nos daremos cuenta quien es mas viscoso FLUIDO NEWTONIANO: es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. Donde el esfuerzo cortante de un fluido es directamente proporcional al gradiente de velocidad. Los fluidos newtonianos son: El aire

El agua

El aceite

UN FLUIDO NO NEWTONIANO :es aquel fluido cuya viscosidad vara con la temperatura y la tensin cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante

UNIDADES DE LA VISCOSIDAD

Las unidades de viscosidad ms utilizadas son

los milipascales por segundo [mPas]. 1000 mPas = 1 Pas

Adems, el sistema cegesimal (CGS) an se sigue usando, el centiPoise [cp].

La conversin de unidades entre los dos sistemas es:1 cp = 1 mPas 1 Poise = 1 g/cmsVISCOSIDAD DE FLUIDOS FluidosViscosidad aproximada en mpas.segAire10-2Agua100Aceite de oliva102Glicerol103Miel lquida104Polmeros fundidos106Betn1011Vidrio fundido1015Vidrio1043TIPOS DE VISCOSIDAD

La viscosidad dinmica o absoluta Si se representa la curva de fluidez (esfuerzo cortante frente a velocidad de deformacin) se define tambin como la pendiente en cada punto de dicha curva.

la viscosidad aparentese define como el cociente entre el esfuerzo cortante y la velocidad de deformacin. Este trmino es el que se utiliza al hablar de viscosidad para fluidos no newtonianos viscosidad cinemtica, que relaciona la viscosidad dinmica con la densidad del fluido utilizado. Las unidades ms utilizadas de esta viscosidad son los centistokes [cst].

1 stoke = 100 centistokes = cm2/s La viscosidad puede estar muy AFECTADA POR VARIABLES como el gradiente de velocidad de deformacin, LA TEMPERATURA Y LA PRESIN entre otros, siendo stas las ms importantes.

De las numerosas ecuaciones utilizadas para determinar la viscosidad una de ellas es esta la ecuacin de Arrhenius en funcin de la temperatura

A y B: constantes dependientes del lquidoT: es la temperatura absoluta en C

METODOS PARA MEDIR LA VISCOSIDADLa propiedad de viscosidad de un lquido es una de las propiedades que podemos medir de diferentes maneras. Para ello existen diferentes mtodos los cuales son:

Experimento SimpleViscmetro de tubo capilarViscosmetro Couette O HatshekViscmetros estndar calibrados capilares de vidrioViscmetro de cada de bolaViscmetro de OstwaldViscmetro universal de SayboltViscmetro de SearleViscosmetro rotacional analgico 801Viscosmetro HopplerViscmetro de tambor giratorio

MTODO DE STOKESEste es el mtodo ms tradicional y se lo conoce tambin con el nombre del Mtodo de la esfera descendente. Se emplea para cualquier lquido en general. Mide en Forma directa la viscosidad dinmica. Consiste en estudiar el Movimiento de una esfera que cae en un medio viscoso

Cuando un cuerpo se mueve a velocidad relativamente baja a travs de un Fluido tal como un gas o un lquido, la fuerza de friccin puede obtenerse aproximadamente, suponiendo que es proporcional a la velocidad, y opuesta a ella. Por consiguiente escribimosFf= friccin del fluido = -Kv

El coeficiente de friccin K depende de la forma del cuerpo. Por ejemplo, en el caso de una esfera de radio R, un clculo laborioso indica que K = 6 RRelacin conocida como la ley de Stokes.

El coeficiente Es la viscosidad dinmica. Depende de la friccin interna del fluido (la fuerza de friccin entre las diferentes capas del fluido que se mueven a diferentes velocidades)Velocidad de cada del cuerpo, v

En la figura de abajo se esquematizan las fuerzas actuantes sobre una partcula que tiene una masa M y un radio R y cae en el seno de un fluido cuya densidad es dl

FUERZAS ACTUANTES SOBRE UNA ESFERA QUE CAE EN EL SENO DE UN FLUIDOEstn actuando:

Ecuacin del movimientoP -E F= M a

P: Peso de la partculaF: Fuerza de friccin opuesta al movimiento dada por la ley de Stokes.E: Empuje o fuerza de flotacin. Fuerza contraria dada por el principio de Arqumedes e igual al peso del volumen del fluido desalojado

Reemplazando por sus equivalentes:Mg (Vldl) g - Kv = M a(Ve de) g (Vl dl) g - Kv = M aM = masa de la esferag = aceleracin de la gravedadVl= volumen del lquido desalojado por la esfera y por lo tanto = Ve (volumen de la esfera)Vl= Vedl= densidad del lquidode= densidad de la esferaa = aceleracin de la partcula

VELOCIDAD LMITESe define como velocidad lmite (vL) a la velocidad de cada de la esfera en Tiempo infinito, la cual tiende a un valor fijo. La partcula alcanza esta velocidad lmite poco despus de comenzar la cada en forma asinttica.La velocidad lmite, se alcanza cuando la aceleracin sea cero, es decir, cuando la resultante de las fuerzas que actan sobre la esfera es cero.

(Vede) g (Vl dl) g - KvL= 0

APLICACIONES DE LA VISCOCIDAD

Intercambio de calor en bombas . en la construccin sirven para perforacionescomo parmetro de control de la calidad, ya que la viscosidad es una propiedad fisicoqumica que influye en la textura y percepcin de un alimento el estado de fluidez de los asfaltos a las temperaturas a las que se emplean durante su aplicacin.Industrialmente en los lquidos de bao jabon liquido y shampooLubricantes para automoviles

GRACIAS