2 reologia

REOLOGIAFLUIDOS NO NEWTONIANOS

REOLOGIA

Definición de reología

Elasticidad

Fluidos newtonianos y no newtonianos

Fluidos dependientes del tiempo

Viscosímetro y reómetros

Viscoelasticidad

REOLOGIA

Estudio de la deformación y flujo de la materia

viscosidad característica

de fluidos y semisólidos

PROPIEDADES REOLOGICAS

Viscosidad (coeficientes reológicos)

Elasticidad ( almacenan energía)

Relajacion ( cambian sus propiedades en el tiempo)

Tienen “ memoria”

Aplicaciones Reologia

Geologia y mineria

Cementos

Mecanica de suelos

Industria plasticos

Estudio de lubricantes

Industria de alimentos y farmaceutica

Fisiología

Medicina

Inyectables

Hemodinámica

Flexibilidad de un catéter

Extensibilidad de una goma

Resistencia de una sutura

Cosméticos y artículos aseo

TIPOS DE FLUIDOS

Newtoniano

No newtoniano

Independientes

del tiempo

Dependientes

del tiempo

Viscoelástico

Sin umbral

Con umbral

Tixotropico

Reopectico

Pseudo plástico

Dilatante

Plástico ideal

Plástico real

TIPOS DE FLUIDOS

independientes del tiempo

TIPOS DE TENSIONES Y ESFUERZOS

SÓLIDO ELASTICO

= E Lo +L

Lo

= F/ A

= tensión o stress

E = modulo de Young

Deformación elástica

Fluidos

Sustancias que fluyen

deformándose por

efecto de una tensión

tangencial o de corte

despuésantes

ForceArea

antes después

Stress, = F/A

Velocidad de Deformación

Stress,

Deformación (D) = V/h

Flujo en un conducto

presión

Capas

Concéntricas

Perfil de flujo laminar (parabólico)

Flujo cilindrico

Ej. vaso sanguineo

Tensión tangencial

Velocidad de deformación

Fluido newtoniano

dt

d

y

u

Fluidos newtonianos

agua

Algunos Jugos

leche

Fluidos newtonianos

soluciones jarabes

sueros

aceites

Fluido Viscosidad (mPas)

Etanol 0,25

Agua 1

Sangre 5

Jarabe de maíz 8

Aceite soya 10

Aceite de oliva 84

Aceite ricino 926

Glicerina 1485

Miel 10.000

Velocidad de deformación (D)

Fuerza de corte

()

Fluido pseudoplástico

Pseudoplástico

Velocidad de deformación (D)

Pseudoplástico

Ej.

• Goma de tragacanto en agua

• MC o CMCNa en agua

• Alginato de Na en agua

Plásticos de Bingham

Velocidad de deformación (D)

Fuerza de corte

()

Umbral de

fluencia

plástico

= o+ U D

o = umbral de fluencia

U = viscosidad plástica

Plásticos de Bingham

Ej. Suspensiones floculadas

Fuerza de corte

()

Velocidad de deformación (D)

Fluido dilatante

Fluido dilatante

Arena mojada

Maicena

- Suspensiones con mas de 50% v/v sólidos

LEY DE OSTWALD

K = índice de consistencia

n = índice de comportamiento reológico

n < 1 pseudoplástico

n > 1 dilatante

n = 1 newtoniano

nk nk

Fluidos dependiente del

tiempo

Tixotrópico

Yogur

Salsa de tomates

Tixotrópico

Fase dispersa

tipo Castillo de cartas Fase dispersa

de Armadura

Fase dispersa

tipo perlas

Reopectico

yeso

Influencia de la temperatura

= A x e -E/RT

A = constante de Arrhenius

E = energía de activación

R = constante gases 1,897 cal/ grado mol

T = temperatura en ºK

Viscosímetro

caída de bola

Viscosímetro

capilar

VISCOSIMETRIA

Viscosímetro de cilindros concéntricos

Viscosímetro

rotacional

Brookfield

Componentes de un viscosímetro

Carcasa

resorte

Deformación del resorte

se lee con puntero

conectado a dispositivo

relacionado a una escala

Dispositivo que tiene

varios rotores

(spindle o huso)

Cono placa

Comparación de viscosímetros

Consistometro

Fluido

viscoelástico