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UNIVERSIDAD VERACRUZANAFACULTAD DE CIENCIAS QUMICASINGENIERIA QUMICACAMPUS COATZACOALCOSFundamentos de transferencia de momentumAcadmico: Carlos A. Gonzlez VicencioSeccin: 401Diana Fernanda Garca RetamaPeriodo Febrero-Julio 2015

Fluidos no newtonianosEl estudio de la deformacin y las caractersticas del flujo de las sustancias se denomina reologa (campo que estudia la viscosidad de los fluidos). Es importante saber si un fluido es newtoniano o no newtoniano. A cualquier fluido que se comporte de acuerdo con la ecuacin se le llama fluido newtoniano. La viscosidad slo es funcin de la condicin del fluido, en particular de su temperatura. La magnitud del gradiente de velocidad no tiene ningn efecto sobre la magnitud . A los fluidos ms comunes como el agua, aceite, gasolina, alcohol, keroseno, benceno y glicerina, se les clasifica como newtonianos. A la inversa, a un fluido que no se comporte de acuerdo a la ecuacin se le denomina fluido no newtoniano. En la figura 1.1 se muestra la diferencia entre ambos. La viscosidad del fluido no newtoniano depende del gradiente de velocidad, adems de la condicin del fluido.Figura 1.1

La pendiente de la curva del esfuerzo cortante versus el gradiente de velocidad es una medida de la viscosidad aparente del fluido. Entre ms pronunciada es la pendiente, mayor es la viscosidad aparente. Debido a que los fluidos newtonianos tienen una relacin lineal entre el esfuerzo cortante y el gradiente de velocidad, la pendiente es constante y por tanto la viscosidad es constante tambin. La pendiente de las curvas para los fluidos no newtonianos vara. Es importante clasificar los fluidos no newtonianos en independientes del tiempo o dependientes del tiempo. Como su nombre lo dice, los fluidos independientes tienen una viscosidad que no vara con el tiempo, a cualquier esfuerzo cortante dado. Una primera clasificacin de los fluidos no newtonianos los divide en tres categoras: Comportamiento independiente del tiempo. Comportamiento dependiente del tiempo. Viscoelsticos. Comportamiento independiente del tiempo. El esfuerzo de corte slo depende de la velocidad de corte .

Comportamiento dependiente del tiempo. 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: Tixotropa: la viscosidad aparente disminuye con el tiempo, como se observa en el ejemplo de la figura 5, que corresponde a una suspensin de arcillas. Algunas otras sustancias que exhiben este comportamiento son las suspensiones concentradas, las soluciones de protenas y ciertos alimentos. Esta dependencia de la viscosidad con el tiempo se suma a las otras caractersticas del material, que bien puede ser viscoplstico presentando un valor de fluencia.

Reopexia es el fenmeno inverso a la tixotropa, que se manifiesta en un aumento de la viscosidad aparente con el aumento de la velocidad de corte. Ejemplos: polister.Viscoelsticos. Estas sustancias fluyen cuando se aplica en ellas un esfuerzo de corte, pero tienen la particularidad de recuperar parcialmente su estado inicial, presentando entonces caractersticas de los cuerpos elsticos.Los fluidos no newtonianos ms caractersticos son:Fluidos seudoplsticos. Son aquellos cuya viscosidad aparente disminuye a medida que aumenta el gradiente de velocidad, es decir, n1. Son ejemplos comunes la goma arbiga y las suspensiones de almidn.EcuacionesEsfuerzo cortante frente a gradientes de velocidad para fluidos no newtonianos. Los plsticos de Bingham siguen una ecuacin reolgica del tipo

Los fluidos dilatantes y seudoplasticos siguen con frecuencia la ecuacin de la ley de la potencia n, donde n=1 para fluidos newtonianos, n>1 para un fluido diletante o que aumenta la viscosidad con el esfuerzo, y n