Liquido no newtoniano explicacion

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Liquido no newtoniano explicacion

receta de fluido no newtoniano

Si está en este sitio, probablemente tenga una idea general sobre lo que es la viscosidad y lo importante que es en el desarrollo de cualquier aplicación que implique el flujo de fluidos. Sin embargo, la caracterización de los fluidos es mucho más profunda y compleja de lo que se suele esperar. Cada material único tiene su propio comportamiento cuando se somete a flujo, deformación o tensión.

Los fluidos newtonianos deben su nombre a Sir Issac Newton (1642 – 1726), quien describió el comportamiento del flujo de los fluidos con una simple relación lineal entre la tensión de corte [mPa] y la velocidad de corte [1/s]. Esta relación se conoce ahora como la Ley de Viscosidad de Newton, donde la constante de proporcionalidad η es la viscosidad [mPa-s] del fluido:

Algunos ejemplos de fluidos newtonianos son el agua, los disolventes orgánicos y la miel. Para esos fluidos la viscosidad sólo depende de la temperatura. Como resultado, si observamos un gráfico de la tensión de cizallamiento frente a la velocidad de cizallamiento (véase la figura 1) podemos ver un aumento lineal de la tensión con el aumento de la velocidad de cizallamiento, donde la pendiente viene dada por la viscosidad del fluido. Esto significa que la viscosidad de los fluidos newtonianos permanecerá constante (véase la figura 2) independientemente de la velocidad a la que se les obligue a fluir por una tubería o un canal (es decir, la viscosidad es independiente de la velocidad de cizallamiento).

fluido no nuevo

Un rápido comentario sobre su terminología. La descripción «no newtoniano» sólo significa que el gráfico tensión/velocidad de flujo no es lineal, es decir, que no hay un único coeficiente de viscosidad constante. El fluido que describe es lo que los científicos de los coloides llamamos «dilatante», y ciertamente es no newtoniano. Sin embargo, hay muchos otros fluidos no newtonianos, como el ketchup o el champú, que se comportan de forma diferente. Véase ¿Existen buenos experimentos caseros para conocer el comportamiento de los líquidos con tensión de fluencia? para una pregunta relacionada.

El oobleck es una suspensión de partículas sólidas (almidón) en agua. Supongamos que tenemos una suspensión muy diluida, es decir, mucha agua y poco almidón. En este caso, el espacio entre los granos de almidón es grande, por lo que los granos pueden fluir sin chocar entre sí, y la suspensión se comporta como el agua. A medida que se aumenta la cantidad de almidón, el espacio entre los granos disminuye, hasta que en algún momento el espacio entre los granos es menor que el tamaño de un grano. En este punto, cuando se intenta aplicar una gran fuerza a la suspensión, los granos de almidón chocan entre sí y se unen para formar un entramado. El agua de la suspensión tiene que fluir ahora a través de los pequeños poros de la «estructura» de los granos de almidón y esto requiere mucha fuerza. Por lo tanto, se puede estar sobre la suspensión por un momento. Si se aplica una pequeña fuerza, los granos de agua/almidón se mueven lentamente y esto da tiempo a que los granos de almidón se deslicen entre ellos para que fluyan. Por eso el chico de la camisa blanca podía correr sobre el oobleck, pero cuando se quedaba quieto se hundía poco a poco.

flujo incompreso

Fluido newtoniano, fluido no newtoniano, reopéctico, tixotrópico, dilatante… ¿cuál es la diferencia entre estas propiedades de los líquidos? Y lo que es más importante, ¿qué importancia tienen? Si está dimensionando o seleccionando bombas, mezcladores o cualquier otro tipo de equipo que aplique cizallamiento al fluido, estos son todos los términos que debe conocer.

Probablemente pueda adivinar que los fluidos no newtonianos son lo contrario de los fluidos newtonianos. Cuando se aplica el cizallamiento, la viscosidad de los fluidos no newtonianos disminuye o aumenta, dependiendo del fluido. El comportamiento del fluido puede describirse de una de estas cuatro maneras:

¿Por qué hay que conocer la diferencia? Es importante conocer a fondo las propiedades de los fluidos que se transfieren, mezclan o bombean porque la viscosidad desempeña un papel importante en el dimensionamiento y la selección de los equipos.  Entender cómo reacciona al cizallamiento le ayudará a dimensionar y seleccionar adecuadamente todo el equipo que toca.

flujo compressi

Desde el café de la mañana hasta el baño de la noche, los fluidos nos rodean. El agua y el aire -probablemente los dos fluidos con los que más nos encontramos- se comportan de una manera muy familiar, adoptando la forma de su recipiente y fluyendo con facilidad. Se trata de los llamados fluidos newtonianos, llamados así por el famoso matemático y físico Sir Isaac Newton.

Una de las cosas que hacen que el agua y el aire sean fluidos newtonianos es que, a menos que la temperatura o la presión cambien, mantienen una viscosidad constante, la medida de la resistencia del fluido a fluir. Los fluidos newtonianos, por ejemplo, no cambian su viscosidad cuando están bajo tensión (cuando se les aplica una fuerza). Si dejamos caer un guijarro en un estanque o golpeamos un balón de fútbol en el aire, ninguno de los dos fluidos se volverá más viscoso.

Para un fluido newtoniano, la viscosidad, por definición, sólo depende de la temperatura y la presión, no de las fuerzas que actúan sobre él. Si la viscosidad depende de las fuerzas que actúan sobre él, se dice que el fluido no es newtoniano.

Los fluidos reopécticos se vuelven más espesos -más viscosos- a medida que se someten a esfuerzos durante un periodo de tiempo. No sirve suministrar una fuerza instantánea, sino que hay que mantenerla. Un buen ejemplo de fluido reopéctico no newtoniano es la nata. Si se agita la nata una sola vez, no ocurrirá gran cosa. Sin embargo, si se sigue removiendo, se espesará.