tema 1 viscosidad y mecanismo del transporte de cantidad de movimiento ley de newton de la...

Upload: jose-luis-escobar

Post on 07-Jul-2018

225 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    1/19

       F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 1

    TEMA 1

    Viscosidad y mecanismo del transporte decantidad de movimiento

    Ley de Newton de la viscosidad 

    Fluidos no-newtonianosViscosidad :

    Determinación experimental 

    Viscosidad de gases

    Influencia de la presión y la temperatura

    Meclas de gases

    Viscosidad de l!"uidos

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    2/19

       F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 2

    t < 0 x

    y

    y = Y

    y = 0

    t > 0 

    ( , ) x v t y 

    t  → ∞ ( ) x v y 

    Ley de Newton de la viscosidad 

    F V 

     A Y 

    = µ

     x yx 

    dv 

    dy τ = µ

    EFET!:TRANSPORTE DE C.D.M.

    F"E#$A %M&"'!#A(GRADIENTE DE VELOCIDAD)

    t = 0 

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    3/19

       F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 3

    VISCOSIDAD CINEMATICA:

    µ

    ν = ρ

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    4/19

       F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 4

    Fluidos no-newtonianos

     x yx 

    dv 

    dy τ = η

     xy 

     x dv 

    dy  

       N  e  w

      t    !   "  a  !  

       #   "  !  $    %  a

      m

      #   $  e  a

      r -  t   $   i

      n  n   i  n

      g 

      (    P  &

      e  '    

      p     *  &   t   "  +

         ) 

      #   $  e

      a  r -  t   $   i  c   %  e

      n   i  n  g

      (    D   "     a

      t  a  !  t  e   ) 

    , P*&t"+& e #"!$%am, P*&t"+& e O&twa

    , P&e'p*&t"+&, D"ata!te&

    -'"& !!ewt!"a!& +! /"&+&"a +!&ta!te e! e t"emp

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    5/19

       F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 0

     xy 

     x dv 

    dy  

       #   "  !  $    %  a

      m

       P  &  e  '

          p     *  &   t   "  +

      

       P    a  !

        t    .   E

      2     "  !

      $ 

       N  e  w  t    !   "  a  !

      

       D   "     a

      t  a  !  t  e

    Me& e

    & pa*met&

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    6/19

       F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p.

     xy 

     x dv 

    dy  

       E         "  &

       (   α  4  1   )

       N  e  w  t

        !   "  a

      !     R  e

       "  !  e  

     .   P   %   "   

       "  p  p  

      5  5

       E         "  &

       (   α  

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    7/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. <

    , T"7t=p"+&, Rep>+t"+&, V"&+e*&t"+&

    -'"& !!ewt!"a!& +! /"&+&"a !+!&ta!te e! e t"emp

     xy 

     x dv 

    dy  

    T"7t=p"+&

     xy 

     x dv 

    dy  

    Rep>+t"+&

    V"&+e*&t"+&: T"emp e ea?a+"=!

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    8/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. @

    Medida expeimental de la viscosidad 

    Viscos5metro de !st6ald

    a$e!P"&e'"e:2

    32 Lu ! 

    "

    µ

    ∆ =

    7 /

    ! #$% 

    u t  t 

    ∆ = ρ

    µ

    ⇒ =

    ρ

    1

    Viscos5metro de 8ppler 

    ( ) ( )

    i ! & F  

    ' ' ' '

    F F F F  

    v # v # u  

    = ⇒ =

    ρ = ρ π µ

    ( )'% 

    µ

    =

    ρ ρ

    F & F F 

    F ! 

    1

    2

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    9/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. B

    Viscos5metros de En9ler, Ford y ay:olt

    Viscos5metro de cilindros conc;ntricosViscos5metro de plato y cono

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    10/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 1

    Viscosidad de los #ases

    a

     x   y av 

     

     x  y v 

     x   y av 

     

    Modeli

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    11/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 11

    S'6&t"t'e! e! e 6aa!+e e CDM ...

    τ = λ

     x yx 

    dv mnu 

    dy 

    1

    3

    Cmpaa! +! a Le e Newt! ...

     x yx 

    dv 

    dy τ = µ ⇒

    m%) mnu 

    d µ = λ =

    π

    3 2 2

    1 2

    3 3

    M"5"+a+"=! e C%apma!E!&H$

    d F d ϕ=

    Pte!+"a e Le!!a!e&:

    ( )   

    σ

    ϕ = ε

    ÷ ÷

    12

    4

     

    J

     K

     / , , >

    M) 

    # cm s ) %  

     

    µ

    µ =

    σ Ω

    µ = = σ =

    0

    22 B3 1

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    12/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 12

    , / , , >M) 

    # cm s ) %  µ

    µ = µ = = σ =

    σ Ω

    0

    22 B3 1

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    13/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 13

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    14/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 14

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    15/19

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    16/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 1

    +n,luencia de la pesin y la tempeatua

    ilds D anley

    TEMPERATRA REDCIDA

    1

    .0

    2 3 4 0 @

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    17/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 1<

    Me.clas de #ases

    Ec3ación de il4e

     / /  /

    ni i 

    me.cla ni 

     / i/ 

     / 

     / i i i/ 

     / / i 

     x 

     x 

    M M 

    M M 

    =

    =

     

    µ

    µ =

    ϕ

    =

    ÷ ÷

    ÷

    ÷ ÷

    1

    1

    21 2 1 2 1 4

    11 1

    @

    ia9rama 9enerali

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    18/19   F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 1@

    Viscosidad de l1uidos

    Modelo de Eyrin9

    = /*) )  AN $ e

    V µ =3 @

    Modelo de !rri4 y Er:ar 

    % ) cm# c! ) 

    ' A

    LL

    L

    L

    =

     

    ρ

    µ

    , /,

    ln

    G

     

    H#"&! A  2 

     Atm& e +a6!1  (.B0O:.21!) 2

  • 8/18/2019 Tema 1 Viscosidad y Mecanismo Del Transporte de Cantidad de Movimiento Ley de Newton de La Viscosidad Fluidos No Newtonianos

    19/19F  e  n   ó  m

      e  n  o  s   d  e   T  r  a  n  s  p  o  r   t  e

    Tema 1 — p. 1B

    +n,luencia de la tempeatua en los l1uidos

    ln I

    c ) 

    1

    <c ) 

    1

    ln'

     A) 

    µ =

    Ec3ación de Andrade