1. UNIDAD 3
Transferencia de cantidad de
movimiento

2. Viscosidad:
es la propiedad que
tienen los fluidos a
oponerse a ser
movidos, es decir, una
resistencia que
presentan los fluidos a
fluir.
Fluido:
se denomina a la sustancia
que se deforma
continuamente al aplicarle
un esfuerzo cortante y
cuando cese este esfuerzo
la deformación seguirá
aumentando
progresivamente.
Esfuerzo Cortante:
es la fuera tangencial
dividida entre el área.

3. No se deforman aplicando un máximo esfuerzo
0
Se deforman aplicando un mínimo esfuerzo

4. Fluido no
Newtoniano:
Los fluidos en los
cuales el esfuerzo de
corte no es
directamente
proporcional a la
. relación de
deformación
•
•
•
•
•
•
•
•
Pueden mencionarse, entre otros
los siguientes fluidos no newtonianos:
Pinturas y barnices.
Soluciones de polímeros.
Mermeladas y jaleas.
Mayonesa y manteca.
Dulce de leche y la miel.
Salsas y melazas.
Soluciones de agua con arcillas y carbón.
La sangre humana.

5. Características y clasificación de los fluidos nonewtonianos.
A estos fluidos se les clasifica en 3 grupos:
• Fluidos no-newtonianos independientes del tiempo.
- Para los cuales se verifica:   f ( )

• Fluidos no-newtonianos dependientes del tiempo.
- En los que la relación anterior es mas compleja, y que puede expresarse como:

  f ( , t )
• Fluidos no-newtonianos independientes del tiempo.
- Se caracterizan porque las tensiones tangenciales dependen únicamente de la
velocidad de deformación

6. Fluidos dependientes del tiempo
REOPÉCTICOS
Exhiben un aumento
reversible en el esfuerzo
cortante con el tiempo,
cuando la velocidad cortante
es constante; son muy raros,
como ejemplos están las las
suspensiones de yeso. No se
han reportado alimentos con
este comportamiento.
TIXOTRÓPICOS
Tienen un comportamiento
contrario, es decir, que si se
agitan a velocidad constante,
disminuye su esfuerzo
cortante (viscosidad relativa)
con el tiempo. Alimentos así
son la leche condensada, la
mayonesa y la clara de huevo.

7. Fluidos visco elásticos
Son los formados por la suma de un componente elástico que absorbe la energía
aplicada, transformándola durante la deformación en energía potencial, de forma
que cuando esta cesa, la deformación vuelve a su estado inicial, y un componente
viscoso, que absorbe la energía aplicada transformándola en calor y fluyendo.
Las emulsiones o slurries con alto contenido de fase interna presentan una cierta
rigidez y pueden por lo tanto exhibir un comportamiento, en algo, semejante a la
elasticidad de los sólidos. Los fluidos viscoelásticos presentan a la vez un
comportamiento viscoso (newtoniano o no) y un comportamiento elástico
(hookeano o no). En régimen transitorio, como por ejemplo en las
operaciones de bombeo, tales fenómenos pueden volverse determinantes.

8. Para deformaciones muy bajas, casi cercanas al equilibrio existe una relación lineal entre
esfuerzo y deformación, encontrándose en la zona denominada como de "visco elasticidad
lineal". Para deformaciones mayores, dicha relación deja de ser lineal y se alcanza la
denominada zona de "visco elasticidad no lineal".

9. Numero de Deborah
•De<1 Comportamiento viscoso.
•De>1 Comportamiento elástico.
•De≈1 Comportamiento visco elástico.
Un parámetro utilizado para caracterizar o clasificar las
sustancias de acuerdo a su comportamiento
elástico/viscoso/visco elástico es el número de Deborah
(nombre que procede del antiguo testamento, según la cual
“las montañas fluirían delante del Señor”),
parámetro introducido por el Dr. Reiner, uno de los fundadores
de la reología

10. PSEUDOPLASTICOS
Este tipo de fluidos se caracterizan por una
disminución de su viscosidad, y de su esfuerzo
cortante, con la velocidad de deformación. Su
comportamiento se puede observar en las
siguientes curvas.
Son suspensiones en las que se produce un
aumento de la viscosidad (μ) con la velocidad
de deformación, es decir, un aumento del
esfuerzo cortante (τ) con dicha velocidad.

Curvas de
fluidez y de
viscosidad

D
D
DILATANTES

11. Ley De Newton De La Viscosidad
Los fluidos no
Newtonianos no
cumplen esta ley
dv
 
dy
Los fluidos
Newtonianos cumplen
esta ley
• La ley establece que para ciertos fluidos el esfuerzo cortante
sobre una interfaz tangente a la dirección de flujo, es
proporcional a la tasa de cambio de la velocidad con respecto
a la distancia, donde la diferenciación se toma en una
dirección normal a la interfaz.

12. VO
(velocidad proporcional a la fuerza)
CAPA DE
FLUIDO
Cuando v=0 ; T= máximo
Fx
dvx
  
dy
Superficie sólida

13. Unidades de viscosidad
dvx
  
dy
Fx
Como  
A
Despejando µ
F
dvx
 
A
dy
F dy
 
A dvx
Sustituyendo unidades (no se toman en cuenta signos)
kgm
s2 m
 2
m m
s
kgm2 s
 3 2
ms
kg

ms
Sistema CGS
(Poise)
M

LT
g

cms

14. Viscosidad cinemática
• Es el cociente entre la viscosidad dinámica de
un fluido y su densidad. Debido a que la
viscosidad dinámica y la densidad son
propiedades del fluido, la viscosidad
cinemática también lo es.

15. Unidades viscosidad cinemática
 Sustituyendo unidades


L

T
m2

s
Sistema CGS (Stoke)
kg
  ms
kg
m3
cm 2

s

16. Liquido
Gas
Fluido
Al aumentar la
temperatura, se alteran
las moléculas y es mas
difícil que se muevan,
por lo tanto su
viscosidad aumenta.
Al aumentar la
temperatura su
viscosidad disminuye

17. Flujo en tubería
Z velocidad
máxima
Velocidad media
Fd   Fd
Brazo de palanca
 A   vdA
1
   vdA
A

18. Flujo laminar y turbulento
Velocidad constante
vd
Re 
 2000

En un flujo laminar el fluido se mueve
en laminas paralelas sin entremezclarse y
cada partícula de fluido sigue una
trayectoria suave, llamada línea de
corriente.
vd
Re 
 5000

El movimiento de un fluido que se da en
forma caótica, en que las partículas se
mueven desordenadamente y las
trayectorias de las partículas se
encuentran formando pequeños remolinos
aperiódicos.