Viscosidad Cementos Asfaltico

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DETERMINACIÓN DE LA VISCOSIDAD APARENTE CON UN VISCOSÍMETRO DE BROOKFIELD

MATERIA: Fenómenos de Transporte

NOMBRE DEL CATEDRATICO: Dra. Cynthia Antonio Cisneros

NOMBRE DEL ALUMNO (A): Norma Gamboa Serna

FECHA DE ENTREGA: 08 de Noviembre del 2011

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1. RESUMEN ...........................................................................................................................................................3

2 . OB J E T IVOS .......................................................................................................................................................4

3 . FUNDAMENTOS T EOR I COS .......................................................................................................................4

3.1 EL EQUIPO ........................................................................................................................................................7

3.2 MODELO FÍSICO SIMPLIFICADO .......................................................................................................................7

3.3 HIPÓTESIS .........................................................................................................................................................8

4 . DI S EÑO DE LA P R ÁC T I CA ..........................................................................................................................9

4.1 VARIABLES Y PARÁMETROS ............................................................................................................................9

4.2 ELECCIÓN DEL SISTEMA ...................................................................................................................................9

4.3 HOJA DE DATOS ...............................................................................................................................................9

4.4 EQUIPO Y MATERIALES ................................................................................................................................. 10

4.5 METODOLOGÍA ............................................................................................................................................. 10

5 . R EAL I ZAC IÓN DE LA P RÁC T I CA .......................................................................................................... 11

5.1 MEDICIONES .................................................................................................................................................. 11

5.2 OBSERVACIONES ........................................................................................................................................... 11

6 . ANAL I S Í S DE DATOS Y R E SUL TADOS ............................................................................................... 11

6.1 CÁLCULOS ...................................................................................................................................................... 11

6.2 ANALISÍS ESTADISTICOS Y RESULTADO ........................................................................................................ 12

6.3 GRAFICOS ...................................................................................................................................................... 12

6.4 DISCUSIÓN Y CONCLUCIONES ...................................................................................................................... 12

6.5 SUGERENCIAS Y RECOMENDACIONES.......................................................................................................... 12

7 . R E F E R ENC IAS ............................................................................................................................................... 13

8 .ANE XOS ........................................................................................................................................................... 13

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1. RESUMEN

Se le denomina fluido a toda sustancia que sufre una deformación continua cuando se le aplica un esfuerzo cortante. De esta manera los fluidos que obedecen a la ecuación (τ=μ dθ/dt = μ du/dy) se denominan fluidos newtonianos. Pero tambien se encuentran aquellos fluidos que no siguen la ley lineal de la ecuación (τ=μ dθ/dt = μ du/dy) por lo que se denominan fluidos no-newtonianos y estos son estudiados por la reología.

Un fluido llega a presentar viscosidad, la cual relaciona el esfuerzo o tensión local en un fluido en movimiento con la velocidad de deformación de las partículas fluidas. Cuando un fluido es sometido a esfuerzo cortante comienza a moverse con una velocidad de deformación inversamente proporcional a una propiedad denominada coeficiente de viscosidad (White 1979) [2]. Para entender mejor estos cuestionamientos es necesario conocer la ley de Newton de la viscosidad.

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2. OBJETIVOS

 Comprender el uso y manejo de los viscosímetros rotacionales.

 Elaborar modelos de flujos para los viscosímetros rotatorios.

 Identificar el comportamiento reológico de los fluidos no newtonianos.

 Identificar cuáles son los tipos de fluidos no newtonianos.

3. FUNDAMENTOS TEORICOS

Aquellos fluidos cuya relación entre tensión-velocidad de deformación no es proporcional, se los ha denominado fluidos no-newtonianos. La Mecánica de Fluidos se ocupa del estudio de los fluidos newtonianos exclusivamente; mientras que los fluidos no-newtonianos son parte de una ciencia mas 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 sustancias que “fluyen” pero que su comportamiento no está regido por la ley de la viscosidad de Newton. 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.

La viscosidad es una propiedad físico-química de los fluidos y representa la resistencia que presentan los fluidos al fluir. Los fluidos reales muestran diversificación de resistencia a los esfuerzos cortantes. (4).

La viscosidad es una de las propiedades más importante de un lubricante. De hecho buena parte de los sistemas de clasificación de los aceites están basados en ésta propiedad por lo tanto la viscosidad es una especificación de primer orden en los aceites lubricantes, ya que condiciona las cualidades requeridas para la lubricación. (5).

La viscosidad es una de las principales características de los combustibles líquidos que determina el método de las operaciones de llenado y vaciado, las condiciones de transporte y bombeo, la resistencia hidráulica durante el transporte por tuberías y el trabajo efectivo de los quemadores. (6)

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La clasificación de los fluidos no-newtonianos se pueden clasificar en tres grandes grupos, aunque se debe aclarar que los límites de la clasificación no son muy claros: (Mott Robert)

Fluidos plásticos: Los fluidos plásticos son aquellos que no fluyen hasta que son sometidos a un esfuerzo cortante límite determinado, llamado esfuerzo de deformación plástica, umbral de fluencia o límite de fluencia, g0.

Fluidos pseudoplásticos: Los fluidos pseudoplásticos se caracterizan porque su viscosidad aparente decrece cuando aumenta el gradiente de velocidad de deformación. Este comportamiento indica una ruptura o reorganización continua de la estructura, dando como resultado una menor resistencia al flujo, y es debido a la presencia de sustancias de alto peso molecular así como a la dispersión de sólidos en la fase sólida.

Fluidos dilatantes: La principal característica de este tipo de fluidos es que al aumentar la velocidad de deformación aumenta la viscosidad aparente. La dilatancia puede explicarse entendiendo que cuando las velocidades de deformación son bajas las partículas sólidas de formas y tamaños variados, están ceñidas y estrechamente empaquetadas y la fracción líquida está llenando los huecos y lubricando el movimiento, por lo que la viscosidad aparente es baja.

Fluidos no newtonianos dependientes del tiempo: Son aquellos fluidos en los que la viscosidad aparente depende, además de la velocidad de deformación, del tiempo de actuación de dicha velocidad.

Fluidos tixotrópicos: Se consideran fluidos tixotrópicos a todos aquellos que al aplicarles una velocidad de deformación constante, muestran una disminución del esfuerzo cortante y de la viscosidad aparente con el tiempo.

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Fluidos reopépticos: Los fluidos reopécticos tienen un comportamiento al flujo contrario a los tixotrópicos, es decir, la viscosidad aparente aumenta con el tiempo en que la muestra es sometida a un determinado gradiente de velocidad, lo que les confiere una cierta semejanza con los fluidos dilatantes en el sentido de que la única diferencia es si el tiempo para la destrucción o formación de estructura es detectable o no. Fluidos no newtonianos viscoelásticos: Las características de los productos viscoelásticos varían desde las de los líquidos viscosos con propiedades elásticas (modelo de Maxwell) a las de los sólidos con propiedades viscosas (modelo de Kelvin-Voigt). En condiciones normales, no es apreciable la elasticidad debida al estiramiento de los enlaces interatómicos y se puede afirmar que la elasticidad de los alimentos viscoelásticos es debida a la deformación elástica de las macromoléculas.

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