En 1687 Sir Isaac Newton escribi su famoso

Philosophiae Naturalis Principia Mathematica

en la que expreso su idea de un fluido ideal:

"La resistencia que surge de la falta de desli-

zamiento originarios de un fluido, en igualdad

de condiciones, es proporcional a la veloci-

dad en que las partes del fluido estn siendo

separados entre si"

Por lo tanto los Fluidos que no corresponden

a la ley de Newton son llamados Fluidos no

newtonianos.

Repblica Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder popular para la Educacin Superior

IUTRC Dr. Federico Rivero Palacio

Mecnica de Los Fluidos II

Abril de 2014

Fluidos no

newtonianos

dependientes del tiempo

Prof. Integrantes

Un ejemplo tpico es la agitacin de un lquido en una taza

con una cuchara, si el fluido es viscoso, cuando se retira

la cuchara cesa el movimiento. Si el material es vis-

coelstico, al sacar la cuchara se puede observar que el

movimiento se hace ms lento e incluso puede llegar a

cambiar levemente el sentido de

giro antes de detenerse por com-

pleto. En esta categora podemos

mencionar a polmeros fundidos,

soluciones de polmeros.

El comportamiento reolgico de los materiales vis-

coelsticos durante la relajacin (ensayos a deformacin

constante) puede modelarse mediante analogas mecni-

cas compuestas de resortes y amortiguadores. El resor-

te es considerado un elemento elstico ideal, obedece la

ley de Hooke, y el amortiguador es representado por un

sistema cilindro-pistn en el cual se manifiesta la parte

viscosa, considerando un lquido ideal, de comportamien-

to newtoniano.

En la figura 7 se observa que en un lquido ideal, la ten-

sin necesaria para mantener una deformacin es ins-

tantnea, es decir la tensin provoca la deformacin y

aunque caiga a cero la deformacin permanece. En un

slido ideal para mantener una deformacin, se debe

mantener aplicada una cierta tensin.

Miladys Fuenmayor Leidy Lugo CI: 22.048.143

Isabel Valera CI: 20.413.811

Un fluido no newtoniano es aquel cuya viscosi-

dad (resistencia a fluir) vara con el gradiente

de tensin que se le aplica es decir, se defor-ma en direccin de la fuerza aplicada. Como

resultado, un fluido no newtoniano no

tiene un valor de

viscosidad definido y constante, a

diferencia de un

fluido newtoniano.

Existen una gran

variedad de fluidos no newtonianos que se usan especialmente en

las industrias qumicas, alimenticias y en la industria del petrleo, y de all la importancia

de su estudio para un adecuado y correcto

tratamiento.

Pueden mencionarse, entre otros ,los siguien-

tes fluidos no-newtonianos:

Pinturas y barnices.

Soluciones de polmeros.

Dulce de leche y la miel.

Soluciones de agua con arcillas y carbn.

La sangre humana.

Fluidos no newtonianos dependiente del tiem-

po

En algunas situaciones prcticas, la viscosidad aparente

depende tambin del tiempo durante el cual el fluido es

sometido a esfuerzo, dicha respuesta se divide en:

Ambos tipos de comportamientos presentan el fenmeno

de histresis cuando se realiza la curva

Fluidos Tixotrpicos.

La viscosidad aparente de los fluidos tixotrpicos es una

funcin tanto de la tensin tangencial como de la veloci-dad de deformacin:

Al actuar una tensin tangencial a este fluido desde el

estado de reposo, sufre un proceso, de fraccionamiento a escala molecular seguido de una reconstitucin es-

tructural a medida que transcurre el tiempo. Eventual-mente y en ciertas circunstancias ,se logra un estado de

equilibrio donde el fraccionamiento molecular iguala a la

reconstitucin. Si la tensin tangencial cesa, el fluido se recupera lentamente y vuelve a adquirir su consistencia

original en un proceso que se caracteriza por su rever-sibilidad.

En la Fig. N4 se muestra el la tensin tangencial en

funcin de la velocidad de deformacin de un fluido tixo-

trpico cuando se lo somete a una tensin y luego de

sucesivos tiempos de reposo.

Fluidos Reopcticos.

Los fluidos reopcticos se comportan en forma parecida

a los tixotrpicos, pero en ellos la variable h tiene un incremento con la velocidad de deformacin similarmen-

te a la de un fluido dilatante en su fase inicial de defor-macin hasta alcanzar un valor lmite donde t comienza a

disminuir con . En la Fig.N8 se puede ver la curva t = f

() tpica de un fluido reopctico. Un ejemplo de fluido

reopctico es el espesamiento de la clara de huevo por

efecto de la agitacin, aunque quiz la clara de huevo no es un verdadero fluido reopctico.

Fluidos Viscoelsticos.

Estas sustancias fluyen cuando se aplica en ellas un esfuerzo de corte, pero tienen la particularidad de recu-

perar parcialmente su estado inicial, presentando enton-

ces caractersticas de los cuerpos elsticos.

Fluidos no Newtonianos

dependientes del tiempo.