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VISCOSIDAD DE LOS FLUIDOS Y MEDICIÓN DE PRESIÓN Miguel Almao Adibrahim Rodríguez Iván Tovar Hugo Rivas

Viscosidad y Medición de Presión

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Viscosidad

VISCOSIDAD DE LOS FLUIDOS Y MEDICIN DE PRESIN Miguel AlmaoAdibrahim RodrguezIvn TovarHugo RivasViscosidadPropiedad de un fluido que ofrece resistencia al movimiento relativo de sus molculas.La prdida de energa debida a la friccin en un fluido que corre se debe a su viscosidad Cuando un fluido se mueve, se desarrolla en l una tensin de corte, cuya magnitud depende de la viscosidad del fluido.

Fuerza requerida para deslizar una capa de rea unitaria de una sustancia sobre otra capa de la misma sustancia

el fluido que est en contacto con la superficie inferior tiene velocidad cero y el fluido que est en contacto con la superficie superior tiene velocidad v. entonces la rapidez de cambio de velocidad con respecto de la posicin y es lineal.

El gradiente de velocidad es una medida del cambio de velocidad y se define como:

El hecho de que la tensin de corte del fluido es directamente proporcional al gradiente de velocidad puede establecerse matemticamente como:

En la que la constante de proporcionalidad se conoce como viscosidad dinmica del fluido.Se puede visualizar la interpretacin fsica de la ecuacin al revolver un fluido con una varilla. La accin de revolver hace que se cree un gradiente de viscosidad en el fluido. Se requiere una mayor fuerza para revolver un aceite fro, que tiene una viscosidad mayor (un alto valor de ). Que la requerida para revolver agua, cuya viscosidad es menor. Esto es una indicacin de la mayor tensin de corte en el aceite fro.

La definicin de la viscosidad dinmica puede ser derivada de la ecuacin anterior despejando

Viscosidad DinmicaUnidades de la Viscosidad Dinmica

Unidades de la Viscosidad Dinmica

Viscosidad CinemticaMuchos clculos en mecnica de fluidos implican el cociente de la viscosidad dinmica entre la densidad del fluido:

Puesto que y son propiedades del fluido, v (nu) tambin lo es.Unidades de la Viscosidad Cinemtica

Unidades de la Viscosidad Cinemtica

El fluido puede ser Newtoniano No NewtonianoFluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempoFluido cuya viscosidad varia con la temperatura y la tensin cortante que se le aplicaFluidos No NewtonianosIndependientes del TiempoDependientes del TiempoSeudoplsticosDilatantesBinghamTixotrpicosElectrorreolgicosMagnetorreolgicos

Variacin de la Viscosidad con la Temperaturandice de ViscosidadUn fluido con un alto ndice de viscosidad muestra un cambio pequeo de viscosidad con respecto a la temperatura. Un fluido con un bajo ndice de viscosidad exhibe un cambio grande en su viscosidad con respecto a la temperatura

Medicin de la Viscosidad

Medicin de la ViscosidadViscosmetro de Tambor Rotatorio

Medicin de la ViscosidadViscosmetro de Tubo Capilar

Medicin de la ViscosidadViscosmetro de Bola

PresinEs una magnitud fsica y escalar que relaciona la fuerza con la superficie sobre la cual acta.

Unidades

SI:N/m2, llamada pascal (Pa).

Sistema Tradicional de Estados Unidos:lb/pie2 lb/pulg2 = psi

PresinPresin atmosfrica: es la presin de referencia. Presin manomtrica: es la presin que arroja la medicin del fluido.Presin absoluta: es la presin que se mide en relacin con un vaco perfecto.

P= *h

P: Cambio en la presin. : Peso especfico del lquido.h: Cambio en la elevacin.

Relacin entre la presin y la elevacin:

Paradoja de PascalBlas PascalEl cambio en la presin slo depende del cambio en la elevacin y el tipo de fluido, no del tamao del contenedor del fluido

ManmetroEs un instrumento para medir presin, el cual emplea una relacin entre cambio en la presin y el cambio en la elevacin de un fluido esttico para medir diferencias pequeas y moderadas de presin.

El tipo mas simple de manmetro es el de tubo en U.

BarmetroSe usa para medir presin atmosfrica. Consta de un tubo el cual se llena de mercurio y se sumerge por el extremo abierto sobre un recipiente lleno de este mismo lquido.

La altura que hay desde el fondo del recipiente hasta lo mas alto que llega la columna de mercurio es de 760mm estando a nivel del mar.

Medidores y Transductores de PresinMedidor de presin de Bourdon: es un dispositivo que consiste en un tubo aplanado en forma de espiral al cual se le aplica presin. Esto hace que el tubo se estire un poco y as marca la medida.

Por lo general cuando la lectura esta en cero, est abierto a la atmsfera , por lo cual miden presiones manomtricas.

Transductores de presin: se utilizan para el control de presin del aire. Tambin pueden ser usados para controlar la presin en calderas mediante un sistema de regulacin y control.

Transductor piezoelctrico: ciertos cristales como el cuarzo muestran un efecto piezoelctrico, que consiste en que una carga elctrica que pasa por el cristal, varia con la l. tensin que se ejerza sobre l. Al hacer presin sobre el, ocasiona un cambio en el voltaje relacionado con el cambio de presin.Transductor de presin de resonador de cuarzo: un cristal de cuarzo resuena con una frecuencia que depende de la tensin del cristal. Esta se incrementa a medida de que la tensin aumenta. Este dispositivo aprovecha este fenmeno y proporcionan presiones muy exactas

Sensores de presin de estado slido: consiste en placas, a las cuales e le aplica una presin la cual hace que flecte, lo que cambia la brecha de aire que circula entre las placas.