ESCUELA SUPERIOR POLITECNICA DE CHIMBORAZO

MECANICA DE FLUIDOS

LABORATORIO #1

TEMA: VISCOSIDAD Y FLUIDOS NO NEWTONIANOS

INTEGRANTES:

GRUPO G

•Marcelo Calispa 5754

•Carlos Serrano 5808

OBJETIVOS:

Determinar los SSU del aceite SAE 40

utilizado en motores de combustión

interna a 35°C

Encontrar el diagrama reo-lógico de

“agua+harina” para determinar si el

fluido es newtoniano o no newtoniano.

MATERIALES:

(Viscosímetro saybolt empírico)

60 ml de aceite SAE 40.

Viscosímetro seybol(controladores de

temperatura, bomba, resistencias

eléctricas, recipiente de

60ml, ductos, baño de maría)

Cronometro

MATERIALES:

(Viscosímetro absoluto)

Cilindro fijo y móvil

Pesas

Cronómetro

Agua y harina

Calibrador

Fluxómetro

ESQUEMAS.

PROCEDIMIENTO:

(Viscosímetro empírico)

Calibrar el Viscosímetro

Colocar el aceite y encender el baño de

maría para calentarlo a 35°c

Cuando el aceite este a dicha

temperatura abrir la válvula y tomar el

tiempo que demora en caer los 60ml de

aceite

PROCEDIMIENTO:

(Viscosímetro rotacional absoluto) Obtener una mezcla uniforme de agua+harina.

Colocar la mezcla en el viscosímetro rotacional.

Poner en el porta pesas 15,20,25,30,40,50,60 gramos.

Cronometrar el tiempo en una altura determinada que recorren las pesas.

Medir los diámetros de los cilindros internos y externos.

Tabular los datos.

Repetir los pasos para los distintos pesos.

MARCO TEORICO.

Viscosidad: La viscosidad expresa lafacilidad que tiene un fluido para fluir cuandose le aplica una fuerza externa. El coeficientede viscosidad absoluta, o simplemente laviscosidad absoluta de un fluido, es unamedida de su resistencia al deslizamiento o asufrir deformaciones internas.

Viscosidad absoluta o dinámica: La unidad de viscosidad dinámica en el sistema internacional (SI) es el pascal segundo (Pa s) o también newton segundo por metro cuadrado (N s/m2), o sea kilogramo por metro segundo (kg/ms).

Viscosidad cinemática: Es el cociente entre laviscosidad dinámica y la densidad. En el sistemainternacional (SI) la unidad de viscosidadcinemática es el metro cuadrado por segundo(m2/s). La unidad CGS correspondiente es el stoke(St), con dimensiones de centímetro cuadrado porsegundo y el centistoke (cSt).

La medida de la viscosidad absoluta de los fluidos (especialmente de gases y vapores) requiere de instrumental adecuado y de una considerable habilidad experimental.

Por otro lado, se puede utilizar un instrumento muy simple, como es un viscosímetro de tubo, para medir la viscosidad cinemática de los aceites y otros líquidos viscosos. Con este tipo de instrumentos se determina el tiempo que necesita un volumen pequeño de líquido para fluir por un orificio y la medida de la viscosidad cinemática se expresa en términos de segundos.

Un fluido no newtoniano es aquél cuya

viscosidad varía con la temperatura y

presión, pero no con la variación dv/dy.

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

ANALISIS Y RESULTADOS.

DATOS: (viscosímetro seybol)

60ml de aceite SAE 40

T= 35°C

t=34.10 min=2046 s

Viscosidad SAE 40=135cSt

CALCULO.

(viscosímetro absoluto)

Diámetro de la polea= 6cm

Diámetro interior del cilindro fijo=66mm

Diámetro del cilindro móvil=24mm

Longitud sumergida 42mm

Radio medio de los cilindros= 22.5mm

Longitud recorrida=20.7cm

Perímetro de la polea=2*π*r=18.8496cm

Espesor=21mm

Desplazamiento angular de la polea=1.09816rev

Peso(N) Tiempo(s) tao(Pa) vel ang (rad/s) vel lineal (m/s) v/e

0.14715 1.06 61.95660082 6.509449182 0.195283475 9.29921312

0.1962 0.77 82.6088011 8.961059913 0.268831797 12.8015142

0.2943 0.5 123.9132016 13.80003227 0.414000968 19.7143318

0.3924 0.4 165.2176022 17.25004033 0.51750121 24.6429148

0.4905 0.28 206.5220027 24.64291476 0.739287443 35.2041639

0.5886 0.2 247.8264033 34.50008067 1.03500242 49.2858295

0

50

100

150

200

250

300

0 10 20 30 40 50 60

DIAGRAMA REOLOGICO: Esfuerzo Vs Deformación

CONCLUSIONES La viscosidad que obtuvimos para el aceite sae 40 difiere

mucho con el valor de las tablas, esto nos puede darcomo indicativo que la maquina puede estar mal calibradao que nos equivocamos en la toma de los datos.

De acuerdo al diagrama reológico obtenido se puede decirque la sustancia se comporta como un fluido nonewtoniano.

Deducimos eso porque la curva no es una línea recta yporque no parte del origen.

Este fluido no respetara la ley de viscosidad de newton.

Al realizar los cálculos con los datos obtenidos podemosobservar que la variación de velocidad respecto al espesorpodemos obtenerlo de dos métodos distintos dandoresultados iguales, esto es, calculando la velocidadangular de la polea y de ahí sacando la velocidad lineal ycalculando la velocidad lineal solo con la formula distanciasobre tiempo, se puede decir que la viscosidad del fluidono permite que haya aceleración.

RECOMENDACIONES:

Explicar con que método es mas

aconsejable la obtención de la variación

de velocidad respecto al espesor.

Mayor información acerca del primer

experimento.

BIBLIOGRAFIA: Mecánica de fluidos de Crane.

Texto básico, mecánica de fluidos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Fluido_no-

newtoniano

http://www.cienciapopular.com/n/Experiment

os/Fluidos_No_Newtonianos/Fluidos_No_N

ewtonianos.php

http://www.monografias.com/trabajos13/visc

o/visco.shtml