Alcance de este artículo En la Tabla 2.1 se enumeran algunos ejemplos de fluidos que pueden exhibir un comportamiento no newtoniano. Incluyen soluciones y fundidos de polímeros que tienen pesos moleculares elevados, suspensiones de sólidos en líquidos (que pueden ser partículas de polímero no disueltas) y emulsiones de gotitas de un líquido más denso o más ligero en un segundo medio líquido inmiscible. La identificación y clasificación de los fluidos se realiza desde dos puntos de vista: en primer lugar en términos del estado de fase (Apartado 3.2.1) y en segundo lugar en términos del tipo reológico (Apartado 3.2.2). Los fluidos se clasifican según la condición de fase en homogéneos, pseudohomogéneos o heterogéneos. Este elemento de datos es aplicable a fluidos que pueden clasificarse como homogéneos o pseudohomogéneos. El comportamiento de tales fluidos puede ser complicado ya que pueden mostrar características tanto newtonianas como no newtonianas en diferentes condiciones de composición, temperatura y velocidad de corte (ver Sección 3.1). Es difícil predecir si un fluido particular exhibirá un comportamiento no newtoniano bajo un conjunto dado de condiciones y debe reconocerse que una prueba reológica es el único método seguro para determinar las propiedades reológicas de un fluido. El diseño de este elemento de datos es el siguiente. ? La sección 3 resume la clasificación y el comportamiento de los fluidos newtonianos y no newtonianos. ? La sección 4 presenta los conceptos de viscosidad y curva de flujo y analiza el comportamiento de flujo exhibido por fluidos en estado estacionario. ? La Sección 5 describe varios modelos de curva de flujo utilizados para caracterizar el comportamiento del flujo exhibido por fluidos en condiciones de corte en estado estacionario. ? La Sección 6 resume cinco tipos de geometría viscométrica utilizadas para la determinación de la curva de flujo de fluidos no newtonianos. Estos se describen con más detalle en ESDU 9501222. ? El Apéndice A proporciona un glosario de términos reológicos. Propósito y alcance de los elementos de datos de ESDU sobre fluidos no newtonianos El conocimiento de la reología de fluidos es importante en el diseño de equipos de proceso como tuberías, bombas, extrusoras, mezcladores, recubridores e intercambiadores de calor. El comportamiento reológico se puede dividir en categorías newtonianas y no newtonianas y la mayoría de los fluidos muestran características no newtonianas en al menos parte del rango de velocidad de corte que se puede lograr en la práctica. Hay muchas formas diferentes de comportamiento no newtoniano y cada una de estas formas debe considerarse por separado en el proceso de diseño. En general@ los fluidos se comportan como newtonianos si están compuestos de material de bajo peso molecular (ya sea como líquido puro o en forma de soluciones moleculares de un solo componente)@ o cuando la temperatura está muy por encima del punto de fusión. El comportamiento newtoniano se caracteriza por una viscosidad que es constante con respecto a la velocidad de corte (ver Sección 3.1). Los datos de diseño para equipos de proceso que transportan fluidos newtonianos están bien desarrollados. Por ejemplo, los datos para sistemas de tuberías que transportan fluidos newtonianos se proporcionan en los volúmenes 1 a 4 de la subserie de flujo interno Mecánica de fluidos de ESDU. Este elemento de datos, el primero de un grupo sobre las características de flujo de fluidos no newtonianos, proporciona una guía introductoria para su identificación, clasificación y caracterización, incluidos los métodos de medición. Un segundo elemento del grupo, ESDU 95012, proporciona orientación más detallada sobre cómo obtener los datos viscométricos o de curva de flujo necesarios para estimar la caída de presión por fricción para el flujo en tuberías de fluidos no newtonianos. ESDU 95012 también proporciona orientación sobre la selección y uso de las diferentes geometrías viscométricas disponibles@ y asesora sobre la obtención de los datos viscométricos necesarios para la generación de la curva de flujo. Un tercer artículo del grupo, ESDU 91025, proporciona métodos y programas informáticos para la estimación utilizando la curva de flujo y mediante ampliación de datos de flujo de tuberías a pequeña escala de la caída de presión por fricción en flujo isotérmico completamente desarrollado en tuberías rectas. de sección transversal circular uniforme.
ESDU 97034-1997 Historia
1997ESDU 97034-1997 FLUIDOS NO NEWTONIANOS: GUÍA DE CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS