Diapositivas Del Lab Oratorio

8/6/2019 Diapositivas Del Lab Oratorio

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERUFACULTAD DE INGENIERIA QUMICA

CARACTERIZACION DE FLUIDOS ATRAVEZ DEL VISCOSIMETROROTACIONAL BROOKFIELD

INTEGRANTES:ALVAREZ GODINO, GiovanaBALDEN MAURICIO, Sonia

MONDARGO CRISTOBAL, BenjamnOCHOA BRUNO, LincolROJAS CASTILLO, Ana

ROJAS FLORES, Ketty SoraidaSALCEDO PORRAS, Isabel


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INTRODUCCIN

Hemos definido un fluido como una sustancia quese deforma continuamente bajo la accin de un

esfuerzo cortante.

Calcular la viscosidad de un lquido en la actualidadse ha hecho mas sencillo ya que existen muchos

viscosmetros tal es el caso del viscosmetro de

Ostwald (que fue visto en el anterior experimento) y

como es el caso del viscosmetro rotacional de

Brookfield que mide el torque necesario para

compensar la resistencia al movimiento.


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II. OBJETIVO

II.1. OBJETIVOS GENERAL:

Caracterizar fluidos newtonianos y no newtonianos.

II.2. OBJETIVO ESPECFICO:

Determinar la viscosidad de fluidos newtonianos y no

newtonianos.Caracterizar un fluido a travs del grfico.

Determinar k (ndice de consistencia del fluido) y n(ndice de comportamiento del fluido).


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VISCOSIDAD

Es una medida de la resistencia del fluido aderramarse o fluir por el interior de un

conducto. La viscosidad del medio se define

como la relacin del esfuerzo cortante por

unidad de rea en un punto, al gradiente de

velocidad, la viscosidad es una medida de la

friccin interna del fluido, que tiende a

oponerse a cualquier cambio dinmico delmovimiento del fluido


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A.- Fluido newtoniano

Es un fluido cuya viscosidad puede considerarse

constante en el tiempo. La curva que muestra la

relacin entre el esfuerzo contra su tasa de

deformacin es lineal y pasa por el origen, esdecir, el punto [0,0]. El mejor ejemplo de este

tipo de fluidos es el agua en contraposicin al

pegamento


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B.-Fluidos no newtonianos

Un fluido no newtoniano es aqul cuya

viscosidad (resistencia a fluir) vara con el

gradiente de tensin que se le aplica, es decir,se deforma en la direccin de la fuerza aplicada.

Como resultado, un fluido no newtoniano no

tiene un valor de viscosidad definido y

constante, a diferencia de un fluido

newtoniano.


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UNIDADES DE LA VISCOSIDAD

La unidad de medicin de la viscosidad es:

En el sistema internacional (SI) mPa

En el sistema CGS: Cp (centipoises)


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VISCOSMETRO ROTACIONAL BROOKFIELD

Consiste en la medicin del torque necesario paracompensar la resistencia al movimiento inducido enun rotor sumergido en el fluido cuya viscosidad sequiere determinar.

El viscosmetro Brookfield fue diseado como uninstrumento econmico para uso fcil y deestimaciones reproducibles de viscosidad bajo ciertas

condiciones de operacin. Como muchos otros queusan instrumentos reolgicos los cuales empleanvisco simetra rotacional, el viscosmetro Brookfieldimpone una deformacin resultante.


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AUTO RANGE

Presenta la viscosidad mxima (torque al 100%)

alcanzable, usando el eje seleccionado a una

velocidad seleccionado a una velocidadseleccionada. Este valor es referido al rango de

escala completo. El error admisible para la

medicin de viscosidad de 1% del rango de

escala completo.


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ARRANQUE DEL EQUIPO

ENCENDIDO

Poner el interruptor de energa (localizado detrs delpanel en la posicin ON.

FUERA DE RANGO

El DV-E da indicaciones de especificaciones fuera derango u operacin fuera de rango. Cuando la lecturade % (torque) excede el 100.0% (fuera de rango), lapantalla cambiara y presenta la siguiente:

CP EEEE

10RPM%EEEE S01

Se deber cambiar el rotor y velocidad para corregir

esta condicin.


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METODOLOGA Y PROCEDIMIENTOS

IV.1.-MATERIALES:

Viscosmetro de Brookfield.

Vaso de precipitacin de 1000ml.

Termmetro

Estabilizador

Varilla

Probeta de 500ml.

Muestra a trabajar (leche. Glicerina)


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RESULTADOS Y CALCULOS

Leche (rotor N3)RPM VISCOSIDAD (cP) % (lectura del equipo) (dinas-cm)

DATOS PROMEDIO DATOS PROMEDIO

0 0 0 0 0

10 0 0 0.0 0.0

20 30, 36 33 0.5,0.6 0.55

30 72 ,68 70 1.8, 1.7 1.75

50 67,74 70.5 2.8,3.1 2.95

60 90, 84 87 4.5, 4.2 4.35

100 116, 115 115.5 9.7, 9.6 9.64


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Glicerina (rotor N1)RPM VISCOSIDAD(cP) % (lectura del equipo) (dinas-cm)

DATOS PROMEDIO DATOS PROMEDIO

0 0 0 0 0

10 160 160 1.3 1.3

20 228 228 3.8 3.8

30 236, 232 234 5.9, 5.8 5.85

50 245, 247 246 10.2, 10.3 10.25

60 244, 246 245 12.2, 12.3 12.25

100 240, 244, 242 242 20, 20.3, 20.2 20.167


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DATOS PARA DETERMINAR EL GRADIENTE DE VELOCIDAD

Temperatura: 17C

Por dato factor para el eje s(61)=0.22

Por dato factor para el eje s(62)=0.212Por dato factor para el eje s(63)=0.210

cP*0.01= dinas.cm-2

RPMfactordy

dVxv!

!

dydVxQX


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HALLANDO EL GRADIENTE DE VELOCIDAD

En la leche de vaca En la glicerina

Para el eje (S63): Para el eje (S61):

Para 10 RPM: Para 10 RPM:

1.2

)10(210.0

!

!

dy

dVx

dy

dVx

2.2

)10(220.0

!

!

dy

dVx

dy

dVx


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RESULTADOS

EJE RPM % (dinas-cm)

viscosidad

(cP) (dinas.,cm-2 )

S63

(leche)

20 0.55 33 4.2 1.386

30 1.75 70 6.3 4.41

50 2.95 70.5 10.5 7.4025

60 4.35 87 12.6 10.962

100 9.64 115.5 21 24.255

S61

(glicerina)

10 1.3 160 2.2 3.52

20 3.8 228 4.4 10.032

30 5.85 234 6.6 15.444

50 10.25 246 11 27.06

60 12.25 245 13.2 32.34

100 20.167 242 22 53.24

dy

dVx

X


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k y n son parmetros del modelo de flujo. k se denominandice de consistencia mientras que n es el ndice de flujo.Para los fluidos pseudoplsticos se cumple que n1 ocurre para los dilatantes.

Esta ecuacin se reduce a la ley de viscosidad de newton paran = 1 y k = Q , para un fluido newtoniano.

Para la leche usando el eje S (63):

n=1.03125

k=115.5

Para la glicerina usando el eje S (61):

n=0.911

k=242


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VII. DISCUSIN DE RESULTADOS

Para el experimento de la leche se tomaron seis datos adiferente RPM, donde se obtuvieron viscosidades distintas enforma ascendente, datos que nos sirvieron para determinar losesfuerzos cortantes y las gradientes de velocidades; del mismomodo se obtuvieron datos para la glicerina.

Usando el viscosmetro de Brookfield con eje S63 la viscosidadde la leche de vaca en el rango de 100 RPM fue de 115 (cP).

De igual manera, usando el viscosmetro de Brookfield con ejeS61 la viscosidad de la glicerina en el rango de 100 RPM fue de242 (cP).

En la grfica realizada para la leche de vaca se observ la curvaque normalmente los puntos se alejan de la recta, eso nos haceentender que trata de un fluido no newtoniano, en cambio enel caso de la glicerina los puntos se aproximan a una rectaperfecta.


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VIII. CONCLUSIONES

Se determin que la leche es un fluido nonewtoniano y la glicerina un fluido newtoniano.

El esfuerzo cortante calculado en la leche de vaca a100 RPM fue de 24.255 dinas.cm-2 y en la glicerina a100 RPM fue de 53.24 dinas.cm-2.

Se determin para la leche n dando un valor de1.03125

Se determin para la glicerina n dando un valor de0.911

Se determin para la leche k dando un valorde.115.5

Se determin para la glicerina k dando un valor de.242

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