Viscosidad y mecanismo del transporte de cantidad de movimiento

Presentación del tema: "Viscosidad y mecanismo del transporte de cantidad de movimiento"— Transcripción de la presentación:

1 Viscosidad y mecanismo del transporte de cantidad de movimiento
TEMA 1 Viscosidad y mecanismo del transporte de cantidad de movimiento Ley de Newton de la viscosidad Fluidos no-newtonianos Viscosidad: Determinación experimental Viscosidad de gases Influencia de la presión y la temperatura Mezclas de gases Viscosidad de líquidos

2 (GRADIENTE DE VELOCIDAD)
Ley de Newton de la viscosidad t < 0 x y y = Y y = 0 t = 0 V t > 0 V EFECTO: TRANSPORTE DE C.D.M. FUERZA IMPULSORA (GRADIENTE DE VELOCIDAD) V

3 CUESTIÓN Dos corrientes de productos líquidos descienden de forma continua por planos inclinados idénticos, formando capas con el mismo espesor. Si los productos tienen la misma densidad pero diferente viscosidad, ¿cuál de las dos corrientes circulará a mayor velocidad? Explicar. VISCOSIDAD CINEMATICA:

4 Fluidos no-newtonianos
Fluidos no-newtonianos con viscosidad constante en el tiempo Plásticos de Bingham Plásticos de Ostwald Pseudoplásticos Dilatantes Bingham Shear-thinning (Pseudoplástico) Shear-thickening (Dilatante) Newtoniano

5 Modelos de dos parámetros
Bingham Pseudoplástico Prandtl-Eyring Newtoniano Dilatante

6 Modelo de Herschel–Bulkley
Modelos de tres parámetros CUESTIÓN Ejercicio en la Web: 2004-Tarea-No:1 Ellis (a>1) Newtoniano Reiner-Philippoff Ellis (a<1) Modelo de Herschel–Bulkley

7 Tixotrópicos Reopécticos Viscoelásticos:
Fluidos no-newtonianos con viscosidad no-constante en el tiempo Tixotrópicos Reopécticos Viscoelásticos Tixotrópicos Reopécticos Viscoelásticos: Tiempo de relajación

8 Medida experimental de la viscosidad
Viscosímetro de Ostwald Hagen-Poiseuille: Viscosímetro de Höppler FR FF FP 1 2

9 Viscosímetro de plato y cono
Viscosímetro de cilindros concéntricos Viscosímetros de Engler, Ford y Saybolt

10 Viscosidad de los gases
Teoría cinética de los gases y x l a ● Gas Puro. ● Esferas (m, d) sin interacciones. ● n = moléculas / volumen pequeño. Modelización Separación entre capas: Perfil de velocidad lineal: Balance de CDM:

11 Substituyendo en el balance de CDM ...
Comparando con la Ley de Newton ... Modificación de Chapman-Enskog Potencial de Lennard-Jones: r - ε m σ

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15 Método de Chung et al. (1984, 1986) The Properties of Gases and Liquids, 5ª Ed. B.E.Poling, J.M.Prausnitz and J.P. O’Connell McGraw-Hill (2001) Integral de colisión: Factor Fc: Momento dipolar adimensional:

16 Influencia de la presión y la temperatura
Childs & Hanley TEMPERATURA REDUCIDA 1 0.5 2 3 4 5 6 8 7 GAS DENSO GAS DILUIDO 1.0 ERROR < 1% ERROR > 1% Viscosidad crítica

17 Mezclas de gases Ecuación de Wilke Diagrama generalizado
Constantes pseudocríticas:

18 Viscosidad de líquidos
Modelo de Eyring Modelo de Orrik y Erbar

19 Influencia de la temperatura en los líquidos
ln µ Ecuación de Andrade