7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

1/10

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAO, CINCIA E TECNOLOGIA DO

PAR - CAMPUS BELM

ENGENHARIA DE MATERIAIS

FENMENOS DOS TRANSPORTES

Prof.Rogilson

Ana Carolina de Assis Sousa

2008302016

REOLOGIA DOS FLUIDOS

Belm - PA!"#

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

2/10

"$ DEFINI%ES

REOLOGIA

o estudo do comportamento deformacional e do fluxo de matria submetido a tenses,

sob determinadas condies termodin!micas ao lon"o de um inter#alo de tempo$ %ncluipropriedades como& elasticidade, #iscosidade e plasticidade$ importante para odimensionamento de bombas e tubulaes, a"itadores, trocadores de calor,'omo"enei(adores, etc) no controle de *ualidade do produto +intermedirio e final- e na#erifica.o do pra(o de #alidade +p$ex$ alimentos, cosmticos-$

&ISCOSIDADE a medida da resist/ncia interna ou fric.o interna de uma subst!ncia ao fluxo *uandosubmetida a uma tens.o$ uanto mais #iscosa a massa, mais difcil de escoar e maior o

seu coeficiente de #iscosidade$m fluido uma subst!ncia *ue se deforma continuamente *uando sueito 4 a.o deuma fora$ 5s fluidos reais +l*uidos, "ases, slidos fluidi(ados- apresentam umaresist/ncia 4 deforma.o ou ao escoamento *uando submetidos a uma determinadatens.o$ 7ara os "ases, a #iscosidade est relacionada com a transfer/ncia de impulsode#ido 4 a"ita.o molecular$ a #iscosidade dos l*uidos relaciona9se mais com asforas de coes.o entre as molculas$

&ISCOELASTICIDADE

5s l*uidos #iscosos n.o possuem forma "eomtrica definida e escoam

irre#ersi#elmente *uando submetidos a foras externas$ 7or outro lado, os slidoselsticos apresentam forma "eomtrica bem definida e se deformados pela a.o deforas externas, assumem outra forma "eomtrica de e*uilbrio$ :uitos materiaisapresentam um comportamento mec!nico intermedirio entre estes dois extremos,e#idenciando tanto caractersticas #iscosas como elsticas e, por este moti#o, s.ocon'ecidos como #iscoelsticos$

Considere um fluido contido entre duas placas planas paralelas, de rea A, separadas poruma dist!ncia ;$ ma foraFr aplicada na parte superior, mo#imentando a placa auma #elocidade ur constante em rela.o 4 placa inferior, *ue mantida fixa, conformemostra a

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

3/10

a tens.o de cisal'amento na dire.o x, "?cm$s2)

dy/dux o "radiente de #elocidade ou taxa de cisal'amento, s91)

@ a #iscosidade, c7 1092"?cm$s 0,001B"?m$s 1093$s

$ CLASSIFICAO REOL2GICAuanto 4 deforma.o, os fluidos podem ser classificados em&9 De#ers#eis ou elsticos& s.o sistemas *ue n.o escoam) sua deforma.o re#ers#el eo sistema obedece 4 Eei de FooBe$

9 %rre#ers#eis ou #iscosos& s.o sistemas *ue escoam) sua deforma.o irre#ers#el e osistema obedece 4 Eei de eGton, de #iscosidade constante$

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

4/10

Hambm podem ser classificados *uanto 4 rela.o entre a taxa de deforma.o e a tens.ode cisal'amento&9

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

5/10

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

6/10

Q- Com tens.o inicial I s.o os *ue necessitam de uma tens.o de cisal'amentos inicialpara comearem a escoar$ Jentre os fluidos desta classe se encontram&

7lsticos de Qin"'am=ste tipo de fluido apresenta uma rela.o linear entre a tens.o de cisal'amento e a taxade deforma.o, a partir do momento em *ue se atin"e uma tens.o de cisal'amento

inicial$ =ste comportamento descrito pela e*ua.o&

a *ual&4! a tens.o de cisal'amento inicial,

5! uma constante anlo"a 4 #iscosidade de fluidos neGtonianos$

5 sinal positi#o de >0 utili(ado *uando >;x positi#o ou ne"ati#o, caso contrrio$

=x$& fluidos de perfura.o de poos de petrleo, al"umas suspenses de slidos"ranulares$

Fersc'el9QulBle;Hambm c'amado de Qin"'am "enerali(ado$ =ste tipo de fluido tambm necessita deuma tens.o inicial para comear a escoar$ =ntretanto, a rela.o entre a tens.o decisal'amento e a taxa de deforma.o n.o linear$ =sta rela.o depende do expoenteadimensional n, caracterstico para cada fluido$

=xite ainda o :odelo de Casson, comumente utili(ado para descre#er o estadoestacionrio de subst!ncias como san"ue, io"urte, pur/ de tomate, etc$ =ste modelo

descrito pela =*ua.o&

3$2

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

7/10

5s fluidos *ue possuem este tipo de comportamento apresentam propriedades *ue#ariam, alm da tens.o de cisal'amento, com o tempo de aplica.o desta tens.o, parauma #elociade de cisal'amento constante$A- Hixotrpicos=sta classe de fluidos tem sua #iscosidade diminuda com o tempo de aplica.o da

tens.o de cisal'amento, #oltando a ficar mais #iscosos com *uando esta cessa$=x$& suspenses concentradas, emulses, solues proticas, petrleo cru, tintas,Betc'up$

Q- Deopticos este tipo de fluido apresenta um comportamento in#erso ao dos tixotrpicos$ Jestaforma, a #iscosidade destes fluidos aumenta com o tempo de aplica.o da tens.o,retornando 4 #iscosidade inicial *uando esta fora cessa$=x$& ar"ila bentonita$

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

8/10

a *ual&*!6 G/5 um tempo caracterstico do fluido em estudo,

G o mdulo de ri"ide( cisal'ante do fluido$

X uma medida da resist/ncia do material contra a distor.o cisal'ante e seu #alor i"ual 4 inclina.o da cur#a da tens.o de cisal'amento #s$ a taxa de deforma.o na

re"i.o elstica e dado em ?m2 ou lbf?in2$

=x$& massas de farin'a de tri"o, "elatinas, *ueios, l*uidos polimricos, "licerina,plasma, biopolmeros, cido 'ialurOnico, sali#a, "oma xantana$

7$ OUTROS MODELOSAlm dos modelos apresentados anteriormente, existem modelos aplic#eis a fluidos*ue apresentam comportamento misto$ =ntre estes modelos citam9se os se"uintes$

$1 :5J=E5 J= 7DAJHE9=YD%X=ste modelo baseia9se na Heoria Cintica de =;rin" de l*uidos e descre#e ocomportamento pseudoplstico para #alores finitos de tens.o de cisal'amento,representado pela =*ua.o&

5s par!metros A e Q s.o caractersticos de cada tipo de fluido$ = *uando a tens.o de

cisal'amento tende a (ero, o comportamento do fluido obedece 4 Eei da Tiscosidade de

eGton e ZA

B $

$2 :5J=E5 J= =EE%S=ste modelo dado pela =*ua.o&

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

9/10

a *ual [, \0 e \1 s.o par!metros positi#os, aust#eis e s.o caractersticos para cada

fluido$7ara um [ muito maior *ue a unidade e baixos #alores de > ;x o modelo se aproxima do

:odelo de eGton$ para um [ muito menor *ue a unidade e altos #alores de > ;x, se

aproxima do :odelo 7oGer EaG$ =ste comportamento torna este modelo bastanteflex#el$

$3 :5J=E5 J= D=%=D97F%E%775S s.o caractersticos para cada tipo de fluido$

=sta e*ua.o se redu( ao :odelo de eGton para #alores muito baixos ou muito altosde >;x, *uando Z Z0 Z]$

7/25/2019 Trabalho Pronto Fenmenos dos Transportes

10/10