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REOLOGIAREOLOGIA

http://www.youtube.com/watch?v=yHlAcASsf6U

REOLOGIAREOLOGIA

�Definición de reología

�Elasticidad

�Fluidos newtonianos y no newtonianos

�Fluidos dependientes del tiempo

�Viscosímetro y reómetros

�Viscoelasticidasd

REOLOGIAREOLOGIA

�Estudio de la deformación y flujo de la materia

�viscosidad característica

de fluidos y semisólidos

Propiedades ReologicasPropiedades Reologicas

�Viscosidad

�Elasticidad

�Relajacion

Aplicaciones ReologiaAplicaciones Reologia

�Geologia y mineria

�cementos

�Mecanica de suelos

�Industria plasticos

�Estudio de lubricantes

�Industria de alimentos y farmaceutica

FisiologíaFisiología

MedicinaMedicina

�Inyectable

�Flexibilidad de un cateter

�Extensibilidad de una goma

�Resistencia de una sutura

Cosméticos y artículos aseoCosméticos y artículos aseo

Tipos de stressTipos de stress

SÓLIDO ELASTICO

ττττ = E Lo +����L

Lo

ττττ = F/ A

τ = tensión o stress

E = modulo de Young

Deformación elástica

LiquidoLiquido

Sustancia que fluye

al ser deformada

despuésantes

ForceArea

antes después

Stress, ττττ = F/A

Deformación (D)

Stress, ττττ

Deformación (D) = V/h

Flujo en un cilindroFlujo en un cilindro

presión

Capas

Concéntricas

Perfil de flujo parabólico

Flujo cilindrico

Ej. vaso sanguineo

Flujo

Laminar

Turbulento

Flujo

Unidireccional o Laminar

Turbulento

Fuerza de corte

o tensión de cizalla

(Τ)

Velocidad de deformación (D)

Fluido newtoniano

τ = F/A = η D

Fluido newtoniano

.

. viscosidad

Velocidad de deformación (D)

τ = F/A = η D

Unidades

[N/m2] [s-1]

Fluido newtoniano

τ = F/A [N/m2] = η D [s-1]

Unidades viscosidad

Pa s = [N/m2] [s]

m Pa s = Cp

η = τ [N/m2] / D [s-1]

despejando

Viscosidad cinemática (ν)

.

.

Viscosidad = dina x cm = dina x s POISE cm2 cm/s cm2

ν = poise = centistokeg/cm3

densidad (ϕ) = g/cm3ν = η / ϕ

Fluidos newtonianosFluidos newtonianos

agua

Jugos

leche

Fluidos newtonianosFluidos newtonianos

soluciones jarabes

sueros

aceites

926Aceite ricino

1485Glicerina

0,25Etanol

5Sangre

10Aceite soya

84Aceite de oliva

10.000Miel

8Jarabe de maíz

1Agua

Viscosidad (mPas)Fluido

Velocidad de deformación (D)

Fuerza de corte

(Τ)

Fluido pseudoplástico

PseudoplásticoPseudoplástico

Velocidad de deformación (D)

PseudoplásticoPseudoplástico

Ej. • Goma de tragacanto en agua• MC o CMCNa en agua• Alginato de Na en agua

PseudoplásticoPseudoplástico

Plásticos de Bingham

Velocidad de deformación (D)

Fuerza de corte

(Τ)

Umbral de

fluencia

plásticoplástico

τ = τo+ U D

τo = umbral de fluencia

U = viscosidad plástica

Plásticos de Bingham

Ej. Suspensiones floculadas

Fuerza de corte

(Τ)

Velocidad de deformación (D)

Fluido dilatante

Fluido dilatante

Arena mojada

Maicena

- Suspensiones con mas de 50% v/v sólidos

Ley de OstwaldLey de Ostwald

τ = A Dn

A = indice de consistencia

n = indice de comportamiento reologico

n < 1 pseudoplástico

n > 1 dilatante

n = 1 newtoniano

Tipos de FluidosTipos de Fluidos

Fuerza de corte (Τ)

Velocidad de deformaciòn (D)

Newtoniano

Pseudoplastico

Dilatante

Plastico de Bingham

Fluidos dependiente del

tiempo

Tixotrópico

Yogur

Salsa de tomates

Tixotrópico

Fase dispersa

tipo Castillo de cartas Fase dispersa

de Armadura

Fase dispersa

tipo perlas

Reopectico

yeso

Influencia de la temperaturaInfluencia de la temperatura

η = A x e -E/RT

A = constante de Arrhenius

E = energía de activación

R = constante gases 1,897 cal/ grado mol

T = temperatura en ºK

ln η = lnA - E/RT

ln

η

ln η

1/T

Viscosímetrocaída de bola

Viscosímetrocapilar

Cilindros

Coaxiales

GAP

�Viscosímetro

�rotacional

�Brookfield

Componentes de un viscosímetro

Carcasa

resorte

Deformación del resorte

se lee con puntero

conectado a dispositivo

relacionado a una escala

Dispositivo que tiene

varios rotores

(spindle o huso)

Cono placaCono placa

Comparación de viscosímetrosComparación de viscosímetros

Extensibilidad

Consistometro

Fluido viscoelástico

Almacenamiento energia/disipacionAlmacenamiento energia/disipacion

�material elastico almacena

�Material viscoso disipa t

Energia

Energia

t

Ematerial material viscoelasticoviscoelastico

almacenaalmacena y y disipadisipa

t

Creep

Tipos de fluidos

newtoniano

No newtoniano

Independientes

del tiempo

dependientes

del tiempo

viscoelástico

Sin umbral

Con umbral

tixotropico

reopectico

pseudoplástico

dilatante

plástico