Instituto Politécnico NacionalEscuela Superior de Ingeniería Química e Industrias

Extractivas

Laboratorio de fundamentos de fenómenos de transporte

Practica N°3

“Determinación de la viscosidad de fluidos”

Profesor: Baldemar Martínez Hernández

Alumno:

Montaño Carmona Raúl Alberto

Grupo: 2IM03 Equipo: 4

7 de enero del 2015

Índice

Objetivos 2

Consideraciones teóricas 2

Material utilizado 4

Instructivo de operaciones 4

Datos experimentales 5

Graficas 6

Secuencia de cálculos 9

Cálculos 10

Conclusión 19

Bibliografía 19

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Objetivo

Obtener el comportamiento en flujo o reológico de fluidos atraes de sus curvas de flujo, utilizando un viscosímetro rotacional de cilindros concéntrico y determinar sus viscosidades de corte de estos fluidos.

Consideraciones teóricas

La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes (lo que provoca que carezcan de forma definida).

Un fluido newtoniano es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. Los fluidos newtonianos son uno de los fluidos más sencillos de describir. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo de corte contra su rapidez de deformación es lineal.

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Un buen número de fluidos comunes se comportan como fluidos newtonianos bajo condiciones normales de presión y temperatura: el aire, el agua, la gasolina, el vino y algunos aceites minerales.

Un fluido no newtoniano es aquel fluido cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica. Como resultado, un fluido no newtoniano no tiene un valor de viscosidad definido y constante, a diferencia de un fluido newtoniano.

Aunque el concepto de viscosidad se usa habitualmente para caracterizar un material, puede resultar inadecuado para describir el comportamiento mecánico de algunas sustancias, en concreto, los fluidos no newtonianos. Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reológicas, propiedades que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de tensiones bajo diferentes condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante oscilatorio.

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Material utilizado

1.-Fluidos (Shampoo)

2.- Viscosímetro RheoLab QC de cilindros concéntricos.

2.1.- Geometría de flujo.

2.2.- Copa para depositar el fluido a caracterizar.

3.- Un PC con software RheoPlus precargado.

Instructivo de operaciones

1.- Conectar el equipo a un receptor de corriente alterna.

2.- Encender PC y el viscosímetro así como el programa precargado para el registro de las graficas y puntos que envía el viscosímetro.

3.- En la copa se llena de nuestro fluido (shampoo) hasta el aforo.

4.- Colocar la geometría hasta que esté completamente cubierta de fluido.

5.- Colocar la copa y la geometría en el viscosímetro y conectar el chip que contiene la geometría al viscosímetro.

6.- En el Sofware indicar el número de puntos que se requiere y nombre de la sustancia.

7.- Indicar una temperatura al viscosímetro y empezará a registrar datos.

8.- Repetir los pasos 3-7 para x sustancias.

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TABLA DE DATOS EXPERIMENTALES

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Graficas

ESFUERZO DE CORTE VS RAPIDEZ DE CORTE

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VISCOSIDAD VS RAPIDEZ DE CORTE

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LN ESFUERZO DE CORTE VS LN RAPIDEZ DE CORTE

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LN VISCOSIDAD VS LN RAPIDEZ DE CORTE

Secuencia de cálculos

N° Calculo de: Ecuación Unidades1 Viscosidad Pa*s2 Xi Adimencional3 Yi Adimencional4 K Adimencional

5 b Adimencional

6 y Adimencional7 Viscosidad ajustada Pa*s8 Rapidez de corte

promedio1/s

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9 Viscosidad promedio Pa*s

Cálculos

1.− 𝑦=0.1887∗0+0.5166=0.5166

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Conclusión

Durante el desarrollo y termino de esta práctica comprendimos la importancia de la reología en el análisis del comportamiento en flujo de un fluido trabajado, que en esta caso fue el shampoo, utilizando para ello un viscosímetro, con el cual obtuvimos viscosidad, esfuerzo de corte y la rapidez de deformación; datos necesarios para la obtención de la curva de flujo y observar el comportamiento reologico de la sustancia. Así determinamos que nuestro fluido tiene un comportamiento Newtoniano, ya que su viscosidad de corte es constante. Siendonos de gran importancia en el ámbito industrial ya que se trabaja con diversos fluidos que tienen un comportamiento complejo bajo flujo.

Bibliografía

http://www.ecured.cu/index.php/Fluido_newtoniano

http://www.ing.unlp.edu.ar/dquimica/paginas/catedras/iofq809/apuntes/Fluidos%20no%20newtonianos_R1.pdf

http://www.efn.uncor.edu/departamentos/aero/Asignaturas/MecFluid/material/2_reologia.pdf

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