Fluido newtoniano y no newtoniano

Fluido Newtoniano.

Es un fluido cuya viscosidad puede considerarse constante en el tiempo. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla contra su tasa de deformación es lineal. Fue denominado por Isaac Newton desde que lo describiera como flujo viscoso. En este tipo de fluido la viscosidad puede considerarse constante en el tiempo y sólo depende de la temperatura.

Viscosidad y Temperatura.

Para un fluido newtoniano, la viscosidad sólo depende de la temperatura. A medida que aumenta la temperatura disminuye su viscosidad. Esto quiere decir que la viscosidad es inversamente proporcional al aumento de la temperatura. La ecuación de Arrhenius predice de manera aproximada su viscosidad.

La viscosidad de un fluido newtoniano no depende del tiempo de aplicación del esfuerzo, aunque sí puede depender tanto de la temperatura como de la presión a la que se encuentre.

Características

Las principales características del fluido newtoniano son las siguientes:

• Los fluidos newtonianos no tienen ningún tipo de propiedades elásticas.
• Son incomprensibles, son isotrópicos e irreales.
• La viscosidad depende de la temperatura.
• La viscosidad depende también de las diferentes presiones en las que se encuentre.
• Cuando se encuentran en una temperatura fija, su viscosidad no cambia y se mantiene de forma constante.
• Se dice que estos fluidos tienen un comportamiento normal, en los cuales existe muy poca viscosidad y esta no varía con fuerzas que son aplicadas sobre ella.
• Conforme la temperatura aumenta en un fluido, así disminuye su viscosidad.
• La viscosidad del líquido es inversamente proporcional al aumento que se da en la temperatura del mismo.
• El fluido newtoniano fue denominado por Isaac Newton, quien lo describió como un flujo viscoso.
• Cumplen con la ley de Newton de la viscosidad.

Clasificación

Los fluidos newtonianos pueden ser clasificados dependiendo de la relación que existe entre el esfuerzo cortante aplicado al flujo y a la rapidez de la deformación que resulta de este esfuerzo. Los fluidos en los cuales el esfuerzo es cortante son directamente proporcionales a la rapidez de deformación, y son llamados fluidos newtonianos.

Fluido No Newtoniano

Los fluidos no newtonianos cambian su viscosidad o comportamiento de flujo cuando se encuentra bajo algún tipo de estrés. Si se aplica una fuerza a esos fluidos, por ejemplo, si los golpeas, los agitas o si saltas sobre ellos, la aplicación repentina de este tipo de fuerza o estrés puede hacer que se vuelvan más gruesos y actúen como un sólido, o en algunos casos resulta en un comportamiento opuesto y pueden volverse más veloces de lo que eran antes. En el momento en que se elimine la tensión que se ha ejercido sobre ellos, los fluidos volverán a su estado anterior.

Viscosidad y Temperatura

La viscosidad de los fluidos no newtonianos es el tipo de viscosidad que puede llegar a variar con la temperatura y con la presión, pero no lo hace por medio de la variación de la velocidad. La temperatura es la encargada de hacer variaciones en la viscosidad de los fluidos.

Características

Las principales características de un fluido no newtoniano son las siguientes.

• Es una sustancia de consistencia homogénea.
• Tiene resistencia a fluir.
• Los líquidos tienen la capacidad de variar dependiendo de la tensión que se le aplica.
• No tienen un valor de viscosidad definido o que sea constante.
• Cuando estos líquidos se encuentran en estado de reposo se comportan como un líquido y cuando se les aplica una fuerza aumentan su viscosidad.
• La viscosidad de los fluidos no newtonianos depende totalmente del tiempo.

Clasificación:

Fluidos no newtonianos independientes del tiempo: Este tipo de fluido no newtoniano se subdivide a su vez en dos grupos: los que tienen umbral y los que no tienen umbral.

Los fluidos no newtonianos sin esfuerzo umbral se dividen en varios grupos: los pseudoplásticos que se caracterizan por presentar una viscosidad que disminuye con el aumento de la velocidad de deformación por lo que su esfuerzo cortante también se verá afectada; los dilatantes que son las suspensiones en las cuales la viscosidad aumenta con el incremento de la velocidad que tienen de deformación por el esfuerzo.

Cuando hablamos de umbral nos referimos a la necesidad mínima de valor de esfuerzo cortante que tienen estos fluidos para lograr ponerse en movimiento, por lo tanto, tiene una viscosidad que a cualquier tensión de corte no varía con el tiempo. Los fluidos no newtonianos con esfuerzo umbral pueden ser también de diferentes clases, por ejemplo, los plásticos ideales que se caracterizan principalmente porque permanecen en una forma rígida o sólida hasta que se excede el esfuerzo de deformación. También encontramos los fluidos tixotrópicos y reopécticos.

Fuente:

Briceño V. Gabriela. (2016). Fluidos no newtonianos. 04 de Marzo de 2020, de Euston Sitio web: https://www.euston96.com/fluido-no-newtoniano/

Briceño V. Gabriela. (2016). Fluidos newtonianos. 04 de Marzo de 2020, de Euston Sitio web: https://www.euston96.com/fluido-newtoniano/