CARACTERIZACIÓN DE FLUIDOS
CARACTERIZACIÓN DE FLUIDOS
Para clasificar a los materiales que se encuentran en la naturaleza se hace por medio de la definición de estados básicos de la materia como lo son: sólido, líquido, gaseoso y plasma. De aquí la de definición que nos interesa es la de fluidos, la cual se clasifica en líquidos y gases.
La mecánica de fluidos es la parte de la física que estudia la materia en sus fases líquidas y gaseosas, estos fluidos pueden ser compresibles o incompresibles, newtonianos o no newtonianos y sus propiedades como viscosidad y difusividad pueden variar con temperatura y presión. Mientras que la reología es la parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la deformación de materiales.
Esta clasificación de fluidos depende del estado y no del material. De esta forma lo que define al fluido es su comportamiento y no su composición.
Entre las propiedades que diferencian el estado de la materia, la que permite una mejor clasificaron sobre el punto de vista mecánico es la que dice la relación con la forma en que reacciona el material cuando se le aplica una fuerza. En este caso;
El fluido se define como la sustancia que se deforma continuamente, o sea se escurre, cuando esta sometido a un esfuerzo de corte o tangencial". De aquí se desprende que un fluido en reposo no soporta ningún esfuerzo de corte.
La reometría por su parte mide las propiedades reológicas de los materiales usando reómetros.
Las propiedades de un fluido se estudian seleccionando un viscosímetro adecuado; existe una gran diversidad de aparatos que pueden adecuarse a nuestras necesidades, y incluso diseñar y construirlo por uno mismo. La mayoría de los viscosímetros que hay en el mercado dan un único valor de viscosidad (trabajan a una única velocidad de cizalla) lo cual es útil si el fluido es newtoniano pero puede dar lugar a sacar conclusiones erróneas si es un fluido no newtoniano. Por ejemplo en la figura siguiente se muestra un caso hipotético de la viscosidad que se podría observar al tomar una única medida; si se midiera la velocidad de cizalla en X se afirmaría que A es más viscoso que B, en Y se diría que A y B son igual de viscosos y en Z se diría que B es más viscoso que Z.
Aquí decimos que: ¿En qué condiciones se tiene que medir la
viscosidad? Si se trata de un fluido no newtoniano siempre deberíamos intentar medir la
viscosidad a un velocidad de cizalla lo más parecida a las condiciones a las que se va a
someter el fluido. Así que lo que más se aconseja es siempre intentar obtener la
curva de flujo cuando se estudia un fluido no newtoniano, lo cual presenta el
inconveniente de que los instrumentos necesarios son más caros.
Los instrumentos que miden viscosidades son los reometros y se dividen en tres tipos: capilares, rotacionales y de cuerpo móvil. La elección de reometro se da en función de las necesidades, el más usado es el de capilar.
Los reometros rotacionales se dividen en:
Reometro de cono y plato.
Reometro de cilindros concentricos.
Reometro de placas paralelas.
Hasta aquí hemos repasado lo que es la reometría absoluta la cual relaciona los datos de viscosidad y elasticidad con unidades absolutas como son la fuerza, longitud y tiempo.
La mecánica de fluidos es la parte de la física que estudia la materia en sus fases líquidas y gaseosas, estos fluidos pueden ser compresibles o incompresibles, newtonianos o no newtonianos y sus propiedades como viscosidad y difusividad pueden variar con temperatura y presión. Mientras que la reología es la parte de la física que estudia la relación entre el esfuerzo y la deformación de materiales.
Esta clasificación de fluidos depende del estado y no del material. De esta forma lo que define al fluido es su comportamiento y no su composición.
Entre las propiedades que diferencian el estado de la materia, la que permite una mejor clasificaron sobre el punto de vista mecánico es la que dice la relación con la forma en que reacciona el material cuando se le aplica una fuerza. En este caso;
El fluido se define como la sustancia que se deforma continuamente, o sea se escurre, cuando esta sometido a un esfuerzo de corte o tangencial". De aquí se desprende que un fluido en reposo no soporta ningún esfuerzo de corte.
La reometría por su parte mide las propiedades reológicas de los materiales usando reómetros.
Las propiedades de un fluido se estudian seleccionando un viscosímetro adecuado; existe una gran diversidad de aparatos que pueden adecuarse a nuestras necesidades, y incluso diseñar y construirlo por uno mismo. La mayoría de los viscosímetros que hay en el mercado dan un único valor de viscosidad (trabajan a una única velocidad de cizalla) lo cual es útil si el fluido es newtoniano pero puede dar lugar a sacar conclusiones erróneas si es un fluido no newtoniano. Por ejemplo en la figura siguiente se muestra un caso hipotético de la viscosidad que se podría observar al tomar una única medida; si se midiera la velocidad de cizalla en X se afirmaría que A es más viscoso que B, en Y se diría que A y B son igual de viscosos y en Z se diría que B es más viscoso que Z.
Los instrumentos que miden viscosidades son los reometros y se dividen en tres tipos: capilares, rotacionales y de cuerpo móvil. La elección de reometro se da en función de las necesidades, el más usado es el de capilar.
Los reometros rotacionales se dividen en:
Reometro de cono y plato.
Reometro de cilindros concentricos.
Reometro de placas paralelas.
Hasta aquí hemos repasado lo que es la reometría absoluta la cual relaciona los datos de viscosidad y elasticidad con unidades absolutas como son la fuerza, longitud y tiempo.
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