Mecanica De Fluidos

DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA

LICENCIATURA EN INGENIERÍA QUÍMICA

LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS

PRE-REPORTE: DETERMINACIÓN DE LA VISCOSÍDAD APARENTE CON UN VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD.

INTEGRANTES:

Hernández Vite Ana Yesenia

Rodríguez Torres Luis Roberto

Santos González Marlene

PROFESOR:

M. en I. Juan José Cabello

FECHA DE ENTREGA:

Martes 30 de Septiembre del 2014

INDICE

1.- OBJETIVOS 3

2.- MOTIVACIÓN 3

3.- FUNDAMENTOS TEÓRICOS 3

3.1.- EQUIPO 4

3.2.- FENÓMENO FÍSICO SIMPLIFICADO 5

3.3.- HIPÓTESIS 7

3.4.- MODELO MATEMÁTICO 7

4.- DISEÑO DE LA PRÁCTICA 9

4.1.- VARIABLES Y PARÁMETROS 9

4.2.- ELECCIÓN DEL SISTEMA 10

4.3.- HOJA DE DATOS 10

4.4.- EQUIPO Y MATERIALES 11

4.5.- DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 11

5.- REFERENCIAS 12

6- APÉNDICE 12

1.- Objetivo General: Determinar el comportamiento viscoso de fluido no newtoniano, en este caso “pintura” por medio de un viscosímetro de Brookfield.

Objetivos Específicos:

Comprender los principios de funcionamiento de los viscosímetros rotatorios.

Conocer y utilizar el viscosímetro de Brookfield.

Interpretar los datos del viscosímetro, para determinar el comportamiento viscoso de un fluido no newtoniano.

Elaborar una Hoja de Datos de Laboratorio para determinar los parámetros reológicos de un fluido no-newtoniano del cual no se conoce su comportamiento.

2.- Motivación:

El encargado de Comex, produce dos tipos de pintura: pintura base agua y pintura base solvente, cada una debe obedecer requerimientos, entre ellos está la viscosidad; se ha preguntado si hay variación de la viscosidad entre las pinturas que ha producido.

3.-Fundamentos teóricos.

La Ley de la viscosidad de Newton vista con anterioridad, establece que en movimientos fluidos laminares existe una relación lineal entre las tensiones tangenciales y los gradientes de velocidad, siendo la constante de proporcionalidad una propiedad física del fluido llamada viscosidad dinámica o absoluta µ:

τ=μ dv/dy (1)

Sin embargo, existen algunas sustancias industrialmente importantes que no se comportan siguiendo la ley de Newton de la viscosidad, ya que su viscosidad a una temperatura y presión dadas es función del gradiente de velocidad o velocidad de deformación. A los fluidos cuya relación entre tensión-- velocidad de deformación no es proporcional, se los ha denominado fluidos no-newtonianos. La Mecánica de los Fluidos se ocupa del estudio de los fluidos newtonianos exclusivamente; mientras que los fluidos no-newtonianos son parte de una ciencia más amplia denominada Reología. La Reología es la ciencia que estudia y analiza los fenómenos de flujo y deformación y las propiedades mecánicas de los gases, líquidos, plásticos y comprende el estudio de las substancias que "fluyen" pero que su comportamiento no está regido por la ecuación (1). Consecuentemente se puede decir que el campo de la Reología se extiende desde la Mecánica de los Fluidos Newtonianos hasta la elasticidad de Hooke. La región comprendida entre ellas corresponde a todos los materiales pastosos y a las suspensiones. El mundo real existen una amplia variedad de fluidos tan comunes como los newtonianos que no siguen la simple relación dada por ley de Newton, especialmente en las industrias químicas, alimenticias y en la industria del petróleo, y de allí la importancia de su estudio para un adecuado y correcto tratamiento. Pueden mencionarse, entre otros, los siguientes fluidos no-newtonianos:

• Pinturas y barnices.

• Soluciones de polímeros.

• Mermeladas y jaleas.

• Mayonesa y manteca.

• Dulce de leche y la miel.

• Salsas y melazas.

• Soluciones de agua con arcillas y carbón.

• La sangre humana. [1]

3.1.- El equipo

El viscosímetro de Brookfield es un viscosímetro rotatorio. Consta de un cabezal con un elemento rotatorio en el que se inserta una aguja o disco y de una horquilla que enmarca la zona de la aguja. Ésta se sumerge en el líquido hasta el nivel marcado en la misma. Al funcionar, el elemento rotatorio y la aguja giran con una velocidad angular constante que se fija en con dado selector situado en el cabezal. La torca o par generado por la resistencia viscosa del líquido se puede leer en una escala situada también en el cabezal, para lo cual se presiona una palanca

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