Viscosidad aparente

En mecánica de fluidos, el esfuerzo cortante dividido por la velocidad de corte

La viscosidad aparente de un fluido depende de la velocidad de corte a la que se mide. La viscosidad aparente de un fluido dilatante es mayor cuando se mide a una velocidad de corte más alta ( η ₄ es mayor que η ₃ ), mientras que la viscosidad aparente de un plástico de Bingham es menor ( η ₂ es menor que η ₁ ).

En mecánica de fluidos , la viscosidad aparente (a veces denotada η ) ^[1] es el esfuerzo cortante aplicado a un fluido dividido por la velocidad de corte :

${\displaystyle \eta ={\frac {\tau }{\dot {\gamma }}}}$

Para un fluido newtoniano , la viscosidad aparente es constante e igual a la viscosidad newtoniana del fluido, pero para fluidos no newtonianos , la viscosidad aparente depende de la velocidad de corte. La viscosidad aparente tiene la unidad derivada del SI Pa·s ( Pascal - segundo ), pero en la práctica se utiliza frecuentemente el centipoise : (1 mPa·s = 1 cP).

Solicitud

Una única medición de la viscosidad a una velocidad constante en un viscosímetro típico es una medición de la viscosidad del instrumento de un fluido (no la viscosidad aparente). En el caso de fluidos no newtonianos, la medición de la viscosidad aparente sin conocimiento de la velocidad de corte tiene un valor limitado: la medición no se puede comparar con otras mediciones si la velocidad y la geometría de los dos instrumentos no son idénticas. Una viscosidad aparente que se informa sin la velocidad de corte o información sobre el instrumento y los ajustes (por ejemplo, velocidad y tipo de husillo para un viscosímetro rotacional) no tiene sentido.

Múltiples mediciones de la viscosidad aparente a velocidades de corte diferentes y bien definidas pueden brindar información útil sobre el comportamiento no newtoniano de un fluido y permitir modelarlo.

Fluidos de ley potencial

En muchos fluidos no newtonianos , el esfuerzo cortante debido a la viscosidad, puede modelarse mediante ${\displaystyle \tau _{xy}}$

${\displaystyle \tau _{xy}=k\left({\frac {du}{dy}}\right)^{n}}$

dónde

• k es el índice de consistencia
• n es el índice de comportamiento del flujo
• du/dy es la velocidad de corte, con velocidad u y posición y

Estos fluidos se denominan fluidos de ley potencial .

Para garantizar que tenga el mismo signo que du/dy , a menudo se escribe como ${\displaystyle \tau _{xy}}$

${\displaystyle \tau _{yx}=k\left|{\frac {du}{dy}}\right|^{n-1}{\frac {du}{dy}}=\eta {\frac {du}{dy}}}$

donde el término

${\displaystyle \eta =k\left|{\frac {du}{dy}}\right|^{n-1}}$

da la viscosidad aparente. ^[1]

Ver también

• Dinámica de fluidos
• Reología

Referencias

1. Fox, Robert; McDonald, Alan; Pritchard, Felipe (2012). Mecánica de fluidos (8 ed.). John Wiley e hijos . págs. 76–83. ISBN 978-1-118-02641-0.