Tipos de fluidos

fluids

1. FLUIDOS NEWTONIANOS

Son los que tienen un comportamiento normal, como por ejemplo el agua, tiene muy poca
viscosidad y esta no varía con ninguna fuerza que le sea aplicada, si le damos un golpe a la
superficie del agua en una piscina esta se deforma como es lógico. A medida que aumenta la
temperatura de un fluido líquido, disminuye su viscosidad. Esto quiere decir que la viscosidad es
inversamente proporcional al aumento de la temperatura.


FLUIDO NO NEWTONIANO

Tienen un comportamiento extraño o fuera de lógica, este tipo de fluidos no cumplen con las leyes
de newton, presentan mayor viscosidad, la cual además puede variar con las tensiones (fuerzas)
que se le aplican, lo que hace que se comporte en ocasiones como un sólido ante mayor fuerza y
como un líquido con menos tensión aplicada.
Estos fluidos se pueden caracterizar mejor mediante otras propiedades reológicas, propiedades
que tienen que ver con la relación entre el esfuerzo y los tensores de tensiones bajo diferentes
condiciones de flujo, tales como condiciones de esfuerzo cortante oscilatorio.

2. Plástico de Bingham: Relación lineal, o no lineal en algunos casos, entre el esfuerzo cortante y el
gradiente de deformación una vez se ha superado un determinado valor del esfuerzo cortante.
Ejemplo: Barro, algunos coloides
Fluidos que siguen la Ley de la Potencia seudoplástico: La viscosidad aparente se reduce con el
gradiente del esfuerzo cortante Algunos coloides, arcilla, leche, gelatina, sangre.
Dilatante: la viscosidad aparente se incrementa con el gradiente del esfuerzo cortante ejem,
soluciones concentradas de azúcar en agua, suspensiones de almidón de maíz o de arroz.
Fluidos viscoelásticos: Combinación lineal "serie" de efectos elásticos y viscosos ejem, Metales,
Materiales compuestos
Fluido Oldroyd-B: Combinación lineal de comportamiento como fludio Newtoniano y como
material de Maxwe.l Ejemplo Betún, Masa panadera, nailon, Plastilina
Material de Kelvin: Combinación lineal "paralela" de efectos elásticos y viscosos
Plástico: Estos materiales siempre vuelven a un estado de reposo predefinido

Fluidos cuya viscosidad depende del tiempo

Reopéctico: La viscosidad aparente se incrementa con la duración del esfuerzo aplicado. Ejemplo:
algunos lubricantes
Tixotrópico: La viscosidad aparente decrece con la duración de esfuezo aplicado. Ejemplo algunas
variedades de mieles, kétchup, algunas pinturas antigoteo.

3. LEY DE NEWTON DE LA VISCOSIDAD

Un fluido se diferencia de un sólido por su comportamiento cuando este se somete a un esfuerzo (
fuerza por unidad de área) o fuerza aplicada. Un sólido elástico se deforma en una magnitud
proporcional similar al esfuerzo aplicado. Sin embargo, cuando un fluido se somete a un esfuerzo
aplicado similar continúa deformándose, esto es, cuando fluye a una velocidad que aumenta con
el esfuerzo creciente, el fluido exhibe resistencia a este esfuerzo. La viscosidad es la propiedad de
un fluido que da lugar a fuerzas que se oponen al movimiento relativo de capas adyacentes en el
fluido y tambien es el rozamiento que poseen los liquidos.

Cuando se piensa en un líquido con viscosidad nos tenemos que imaginar que hablamos de miel,
de glicerina, de caramelo derretido o similares. Un ejemplo muy claro se observa al momento de
virar un frasco que contiene miel y al mismo tiempo, un frasco que contiene agua, a la miel le
cuesta trabajo y tiempo al tratar de llegar al filo, esta se pega en las paredes y baja muy
lentamente de modo contrario a lo que pasa con el agua ya que ésta va a fluir rápidamente por el
vaso y en pocos segundos alcanzará su borde.

Si consideramos un fluido sea líquido o gas, que se encuentra contenido entre dos grandes láminas
planas y paralelas, de área A, separadas entre sí por una distancia pequeña Y. Supongamos que
inicialmente el sistema se encuentra en reposo, pero que al cabo del tiempo t = 0, la lámina
inferior se pone en movimiento en dirección al eje X, con una velocidad constante V. A medida que
transcurre el tiempo el fluido gana cantidad de movimiento, y, finalmente se establece el perfil de
velocidad en régimen estacionario. Una vez alcanzado dicho estado estacionario de movimiento,
es preciso aplicar una fuerza constante F para conservar el movimiento de la lámina inferior. Esta
fuerza viene dada por la siguiente expresión (al suponer que el flujo es laminar):
ζ = -u dv/dz