INTRODUCCION A LOS FLUIDOS NO NEWTONIANOS - ITESCAM

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Cuando el fluido se modeliza con la ley potencial, el coeficiente de viscosidad aparente
reemplazando la (10) en la (11) resulta:
n
k γ
µ
a
= = k γ
γ
( n−1)
(12)
La ley potencial tiene un defecto, y es que cuando γ → 0 la viscosidad aparente
µ
a
→ ∞ , lo cual es físicamente imposible. Además la constante de consistencia k tiene
dimensiones que depende de n ,y éste coeficiente no se mantiene constante en ciertos
intervalos de flujo. A pesar de estas insuficiencias, el modelo de la ley potencial por su
simplicidad resulta sumamente útil para abordar el tratamiento de algunos tipos de
problemas como el de flujos en tuberías como se verá mas adelante. Otras ecuaciones
empíricas que permiten modelizar con mejor aproximación un fluido pseudoplástico y que
superan las carencias de la ley potencial son las siguientes:
−
Ley de Prandtl τ = Asen 1 ( γ C)
γ τ
Ley de Eyring τ = + C sen( )
B A
−
Ley de Powell-Eyring τ = Aγ
+ B senh 1 ( Cγ
)
Ley de Williamson
τ = A γ (B + γ ) + µ
∞
γ
donde A, B y C son constantes características de cada fluido particular.
El uso de ley potencial para el análisis de fluidos pseudoplásticos es adecuado para
muchas aplicaciones de ingeniería. Las otras aproximaciones para modelizar este tipo de
fluido conduce a análisis mas complejos debiendo recurrirse a programas
computacionales muy elaborados que se basan e leyes empíricas obtenidas de
mediciones de las propiedades viscosas del fluido.
3.4-Fluidos dilatantes.
Los fluidos dilatantes al igual que los pseudoplásticos no tienen una tensión de
fluencia inicial, pero el coeficiente η de la ecuación (2) disminuye al aumentar el gradiente
de velocidad hasta que para grandes valores de éste adquiere un valor µ
∞ constante. Los
fluidos dilatantes son mucho menos comunes que los pseudoplásticos. Ejemplo de fluidos
que exhiben este comportamiento son la manteca, las arenas movedizas y las
suspensiones de almidón. Se pueden modelizar con la ley potencial, con exponente n >1: