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FLUIDOS NO NEWTONIANOS
Alumna: Katherine García Céspedes
Docente :Edwin Torres Quinteros
Materia: Operaciones Industriales...
INTRODUCCIÓN
 Desde el punto de vista de la reología, los fluidos más sencillos
son los newtonianos, llamados así porque ...
La constante de
proporcionalidad se denomina
viscosidad y se mide en Pa.s
(en SI), en la práctica se utiliza
comúnmente el...
 Por definición, todos aquellos
fluidos que no siguen la ec. (1) son
“no newtonianos”.
CLASIFICACIÓN
 Una primera clasificación de los fluidos no newtonianos los divide
en tres categorías:
1.- Comportamiento ...
1.- COMPORTAMIENTO
INDEPENDIENTE DEL
TIEMPO:
El esfuerzo de corte sólo
depende de la velocidad
de corte γ.
Se conocen varios modelos
reológicos para representar estos
fluidos, entre ellos:
MODELOS DE OSTWALD DE WAELE O LEY DE LA
POTENCIA:
donde K y n son parámetros empíricos, K es el índice de
consistencia y n...
Debido a que n determina
precisamente el modo en que
se desarrolla el flujo, si n<1 el
fluido se denomina
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Por el contrario, cuando
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La mayoría de los fluidos no
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(jugos y puré de frutas,
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Los fluidos dilatantes son
más raros, entre otros el
cemento y las suspensiones
concentradas (ej: almidón
de maíz) siguen ...
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presente llena los espacios libres, a
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aumenta, el materia...
Generalmente, los fluidos
pseudoplásticos se comportan como
newtonianos, a bajas y altos valores de
γ
FLUIDOS VISCOPLÁSTICOS:
estas sustancias presentan un comportamiento sólido mientras el
esfuerzo de corte no supere un val...
Estas características pueden ser
deseables en ciertos fluidos, un caso
típico es la pasta dental que se
pretende que perma...
PLÁSTICO DE BINGHAM
(pasta dental, puré
de tomate,
extracto de carne)
HERSCHEL- BULKLEY
(dulce de leche, chocolate fundido,
solución de carbopol)
CASSON:
Aplicable a materiales biológicos
(sangre)
2.- COMPORTAMIENTO
DEPENDIENTE DEL
TIEMPO.
En algunas situaciones prácticas, la viscosidad
aparente depende también del tiempo durante el
cual el fluido es sometido ...
TIXOTROPÍA:
la viscosidad aparente disminuye con
el tiempo. Algunas sustancias que
exhiben este comportamiento son las
sus...
REOPEXIA
es el fenómeno inverso a la
tixotropía, que se manifiesta
en un aumento de la
viscosidad aparente con el
aumento ...
3.- VISCOELÁSTICOS.
Estas sustancias fluyen cuando se aplica en ellas un esfuerzo de corte,
pero tienen la particularidad de recuperar parcial...
Un ejemplo típico es la agitación de un líquido
en una taza con una cuchara, si el fluido es
viscoso, cuando se retira la ...
MUCHAS GRACIAS POR
SU ATENCIÓN
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Operaciones Industriales I

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Fluidos no newtonianos

  1. 1. FLUIDOS NO NEWTONIANOS Alumna: Katherine García Céspedes Docente :Edwin Torres Quinteros Materia: Operaciones Industriales I Universidad Mayor de San Simón Facultad de Ciencias y Tecnología Ingeniería Industrial
  2. 2. INTRODUCCIÓN  Desde el punto de vista de la reología, los fluidos más sencillos son los newtonianos, llamados así porque su comportamiento sigue la ley de Newton: “El esfuerzo de corte es proporcional al gradiente de velocidad o velocidad de corte”  (1)
  3. 3. La constante de proporcionalidad se denomina viscosidad y se mide en Pa.s (en SI), en la práctica se utiliza comúnmente el centipoise (cp).
  4. 4.  Por definición, todos aquellos fluidos que no siguen la ec. (1) son “no newtonianos”.
  5. 5. CLASIFICACIÓN  Una primera clasificación de los fluidos no newtonianos los divide en tres categorías: 1.- Comportamiento independiente del tiempo. 2.- Comportamiento dependiente del tiempo. 3.- Viscoelásticos.
  6. 6. 1.- COMPORTAMIENTO INDEPENDIENTE DEL TIEMPO:
  7. 7. El esfuerzo de corte sólo depende de la velocidad de corte γ.
  8. 8. Se conocen varios modelos reológicos para representar estos fluidos, entre ellos:
  9. 9. MODELOS DE OSTWALD DE WAELE O LEY DE LA POTENCIA: donde K y n son parámetros empíricos, K es el índice de consistencia y n es el índice de comportamiento de flujo. El término entre corchetes se denomina “viscosidad aparente” y es evidente que no es constante, dependiendo directamente de la velocidad de corte . γ
  10. 10. Debido a que n determina precisamente el modo en que se desarrolla el flujo, si n<1 el fluido se denomina pseudoplástico (shear- thinning), estos fluidos fluyen más fácilmente aumentando la velocidad de deformación.
  11. 11. 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)
  12. 12. La mayoría de los fluidos no newtonianos son pseudoplásticos: alimentos (jugos y puré de frutas, salsas), polímeros fundidos (poliestireno, acrilonitrilo, polipropileno, etc.), cosméticos, latex, tinta de imprenta. En Steffe (1996) encontrarán una amplia base de datos reológicos de distintas sustancias.
  13. 13. Los fluidos dilatantes son más raros, entre otros el cemento y las suspensiones concentradas (ej: almidón de maíz) siguen este comportamiento
  14. 14. A bajas velocidades, el líquido presente llena los espacios libres, a medida que la velocidad de corte aumenta, el material se expande o dilata y comienzan a aparecer esfuerzos de interacción sólido- sólido que se traducen en un aumento de la viscosidad aparente.
  15. 15. Generalmente, los fluidos pseudoplásticos se comportan como newtonianos, a bajas y altos valores de γ
  16. 16. FLUIDOS VISCOPLÁSTICOS: estas sustancias presentan un comportamiento sólido mientras el esfuerzo de corte no supere un valor de fluencia τ0, una vez superado este valor pueden adoptar un comportamiento newtoniando (Plástico de Bingham) o que sigue la ley de la potencia (Herschel- Bulkley).
  17. 17. Estas características pueden ser deseables en ciertos fluidos, un caso típico es la pasta dental que se pretende que permanezca en reposo cuando está aplicada sobre el cepillo pero que fluya con el cepillado, otro ejemplo son las cremas que fluyen de los pomos a partir de un cierto esfuerzo aplicado.
  18. 18. PLÁSTICO DE BINGHAM (pasta dental, puré de tomate, extracto de carne)
  19. 19. HERSCHEL- BULKLEY (dulce de leche, chocolate fundido, solución de carbopol)
  20. 20. CASSON: Aplicable a materiales biológicos (sangre)
  21. 21. 2.- COMPORTAMIENTO DEPENDIENTE DEL TIEMPO.
  22. 22. En algunas situaciones prácticas, la viscosidad aparente depende también del tiempo durante el cual el fluido es sometido a esfuerzo, dicha respuesta se divide en:
  23. 23. TIXOTROPÍA: la viscosidad aparente disminuye con el tiempo. Algunas sustancias que exhiben este comportamiento son las suspensiones concentradas, las soluciones de proteínas y ciertos alimentos. Esta dependencia de la viscosidad con el tiempo se suma a las otras características del material, que bien puede ser viscoplástico presentando un valor de fluencia.
  24. 24. REOPEXIA es el fenómeno inverso a la tixotropía, que se manifiesta en un aumento de la viscosidad aparente con el aumento de la velocidad de corte. Ejemplos: poliéster.
  25. 25. 3.- VISCOELÁSTICOS.
  26. 26. Estas sustancias fluyen cuando se aplica en ellas un esfuerzo de corte, pero tienen la particularidad de recuperar parcialmente su estado inicial, presentando entonces características de los cuerpos elásticos.
  27. 27. Un ejemplo típico es la agitación de un líquido en una taza con una cuchara, si el fluido es viscoso, cuando se retira la cuchara cesa el movimiento. Si el material es viscoelástico, al sacar la cuchara se puede observar que el movimiento se hace más lento e incluso puede llegar a cambiar levemente el sentido de giro antes de detenerse por completo. En esta categoría podemos mencionar a polímeros fundidos, soluciones de polímeros.
  28. 28. MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN

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