TALLER DE REOLOGIA

MECANICA DE FLUIDOS

PARA ENTREGAR 28 DE OCTUBRE

ASESORIAS MAXIMO HASTA 24 DE OCTUBRE

PREGUNTAS

¿Qué propone la ley de Newton acerca de la viscosidad?

2. ¿Cuáles son los argumentos que hacen parte de las suposiciones hechas para llegar al

modelo de Newton?

3. ¿Cuáles son las unidades de esfuerzo?

4. ¿Qué es un esfuerzo constante?

5. Diga en cuáles tipos de fluidos se utiliza la viscosidad aparente.

6. ¿Qué sucede cuando un fluido no cumple con la ley de Newton?

7. ¿Qué es un plástico de Bingham?

8. ¿Qué es un fluido tixotrópico?

EJERCICIOS

Nota: cuando se le pida, caracterizar el comportamiento reologico, debe comprobar todos los

modelos de tipo de fluido: Newtoniano, Pseudoplastico, Dilatante, Bingham, Herschel-Bulkley

Para un sirope de maíz a 38 ºC, se obtuvieron los siguientes resultados experimentales:

(s-1) 65% en peso

(mPa) 35% en peso

(mPa)

2,16 393,12 9,76

4,66 848,12 21,06

14,58 2650,6 66,01

48,6 8850,0 218,7

97,2 17690,4 440,5

145,8 26536,6 659,0

262,44 47700,2 1190,2

291,6 53075,1 1320,0

a) Caracterice el comportamiento reológico de este fluido b) ¿Cómo influye la concentración del sirope en la viscosidad?

Para el sirope de maíz con 65% de peso en sólidos, encuentre la dependencia de la

viscosidad con la temperatura

(ºC) (mPas)

15 1060.0

27 398.0

38 182.0

49 108.0

60 67.9

71 43.2

82 29.0

10. Se prepararon emulsiones de aceite de maíz en agua destilada (40% volumen de aceite) utilizando como estabilizantes proteína de soya (0.5, 1, 2% p/p) y carboximetilcelulosa. Las determinaciones se realizaron en un viscosímetro de cono y plato modelo Brookfield LVT usando dos conos: Cp41 (diámetro 4.8 cm y ángulo 3°) y Cp52 (diámetro 2.4 cm y ángulo 3°) (Los datos originales están reportados por B. Elizalde, A. Pilosof, G. Bartholomai de la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad de Buenos Aires y fueron utilizados para la preparación de este problema)

(s-1) 0,5% (Pa)

1,0% (Pa)

2,0% (Pa)

0,031 0,737 0,953 3,503

0,063 0,988 1,254 4,222

0,126 1,390 1,743 5,210

0,314 2,315 2,888 7,108

0,629 3,517 4,339 9,180

1,258 5,441 6,852 12,030

3,144 9,870 12,591 17,503

6,288 15,62 20,161 23,480

Determine: • Comportamiento del fluido • Modelo de ajuste con p<0.1 • Viscosidad aparente a 12 s-1

11. Se midió la viscosidad aparente de las soluciones gelatinizadas de

almidón agrio de yuca en un viscosímetro rotatorio modelo Brookfield LVDV-E a trece velocidades (rpm): 0.3, 0.5, 0.6, 1.0, 1.5,

2.0, 2.5, 3.0, 4.0, 5.0, 6.0, 10.0, 12.0; en ascenso y descenso. Utilizando la aguja SG1 para la solución 3%p/v, la aguja SG3 para la solución 6.1%p/v y SG4 para la solución 10%p/v. Las

dimensiones de las agujas son:

Aguja h (m) r (m)

SG1 0.08 0.009

SG3 0.05 0.0055 SG4 0.035 0.0015

Obtener los datos de viscosidad aparente en centipoise (cP) y el momento de

torsión en porcentaje (%).

Datos reológicos de las soluciones de almidón agrio de yuca.

3%p/v 6.1%p/v 10%p/v

rpm % (Pa) (1/s) % (Pa) (1/s) % (Pa) (1/s)

0,3 0,0314 16,4% 32,3% *

0,5 0,0524 18,9% 31,1% *

0,6 0,0628 19,7% 31,2%

*

1,0 0,1047 23,3% 35,7% *

1,5 0,1571 27,0% 39,6% 17,0%

2,0 0,2094 29,9% 42,5% 18,7%

2,5 0,2618 32,4% 44,6% 20,2%

3,0 0,3141 34,6% 46,4% 21,7%

4,0 0,4188 38,8% 50,0% 24,2%

5,0 0,5235 42,0% 53,4% 26,8%

6,0 0,6282 44,9% 56,5% 30,0%

10,0 1,0470 55,9% 67,7% 35,9%

12.0 1,2564 * 71,0% 39,0%

*: datos descartados.

Determine:

Comportamiento del fluido y mejor Modelo de ajuste con p<0.1