LABORATORIO DE MECANICA DE FLUIDOS

Nombres. Santiago Mariño (5624)

David Acurio (5843)

Cristian Martínez (5317 )

Fausto Benalcazar ( 5228)

Alejandro Yaucen

Nivel. 5Fecha. 15-10-2010

Objetivos

Determinar experimentalmente la viscosidad cinemática del aceite SAE 40 a 37ºC y compararlo con el teórico con el viscosímetro Saybolt Universal.

Viscosímetro Saybolt Universal

Materiales necesarios- Vaso de precipitación 60 mlt

- Cronómetro

- Recipiente de Saybolt

- Sensor de temperatura

- Agitador

Marco Teórico

Viscosímetro Universal Saybolt La facilidad con que un fluido fluye a través de un

orificio de diámetro pequeño en una indicación de su viscosidad. Éste es el principio sobre el cual está basado el viscosímetro de Saybolt. La muestra de fluido se coloca en un aparato parecido al que se muestra en la figura.

Después de que se establece el flujo, se mide el tiempo requerido para colectar 60 mL del fluido. El tiempo resultante se reporta como la viscosidad del fluido en Segundos Universales Saybolt (SSU o. en ocasiones, SUS).

Puesto que la medición no está basada en la definición fundamental de viscosidad, los resultados son solamente relativos. Sin embargo, sirven para comparar las viscosidades de diferentes fluidos.

La ventaja de este procedimiento es que es sencillo y requiere un equipo relativamente simple. Se puede hacer una conversión aproximada de SSU a viscosidad cinemática. En las figuras siguientes se muestran el viscosímetro de Saybolt disponible comercialmente y la botella de 60 mL que se utiliza para colectar la muestra.

ProcedimientoViscosímetro Universal Saybolt

- Observar que esté con líquido el recipiente superior

- Observar que esté con líquido el recipiente inferior

- Pender la bomba para que el liquido fluya de un recipiente al otro

- Fijar la temperatura del aceite con la ayuda del sensor

- Cronometrar el tiempo en que el aceite llena el recipiente Saybolt

Datos y CálculosViscosímetro SayboltTiempo de llenado del vaso de 60 ml = 32 min 13,4 seg

.9.424

10249.4)(

4,1933

108,1)4,1933(102.2)(

108,1102.2)(

cos

6,9837

4,1933

242

472

472

cSt

segm

segm

segm

SSUSSUseg

m

CinemáticaidadVisdeEcuación

FCt

SSUoo

ConclusionesViscosímetro Saybolt

- Con el viscosímetro de Saybolt podemos determinar la viscosidad cinemática o relativa de un fluido a diferentes temperaturas.

- Mediante esta práctica se pudo determinar que la viscosidad cinemática varia en razón directa con el tiempo.

- Determinamos que la viscosidad cinematica de este aceite SAE 40 a 37 C es de 424.9 cSt.

o

Objetivos:

Encontrar el diagrama reológico.

Determinar si el fluido es newtoniano o no newtoniano (Mezcla de agua y harina) con la ayuda del viscosímetro rotacional.

Viscosímetro Rotacional

Materiales necesarios- Pesas de distinto valor

- Portapesas

- Cable

- Vaso de precipitación 60 mlt

- Eje de rotación (Cilindro móvil)

- Cilindro fijo

Marco teórico

Viscosímetro Rotacional Como se muestra en la figura.1 , el viscosímetro en cuestión

consta esencialmente de un cilindro móvil, interior de radio Rm y altura h , que gira a velocidad constante, el cual está concéntricamente situado dentro de un cilindro mayor, fijo, de radio Re. En el espacio entre ambos cilindros está el líquido cuya viscosidad se desea determinar.

ProcedimientoViscosímetro Rotacional

Primero se prepara la mezcla de harina y agua, la misma que se utililizará en el viscosímetro rotacional para determinar su viscosidad.

Después se coloca dicha mezcla en el vaso de precipitación y posteriormente en la base del viscosímetro con el cilíndro móvil sumergido en la mezcla.

Se colocan pesas en un portapesas al extremo de un sistema de cuerda y poleas para accionar al cilindro móvil.

Con al ayuda del cronómetro, se toma los tiempos de caída de una altura de caída previamente establecida; de las masas de prueba utilizadas en el paso anterior.

Se termina por tomar las medidas importantes del aparato como los diámetros de sus componentes y la altura del cilindro móvil sumergido en la mezcla.

Datos y Cálculos

Viscosímetro RotacionalLos siguientes son los tiempos de caida tomados en

el laboratorio para diferentes masas.

m= 40 gr:

1,85 seg; 1,74 seg; 1,70 seg; 1,74 seg

m= 45 gr:

1,41 seg; 0,96 seg; 1,41 seg;1,3 seg;1,52 seg

m= 50 gr:

0,24 seg; 0,29 seg; 0,30 seg

m= 55 gr:

0,07 seg; 0,07 seg; 0,09 seg.

m= 60 gr:

0,07 seg; 0,074 seg; 0,085 seg; 0,09 seg; 0,07 seg

m= 65 gr:

0,07 seg; 0,06 seg; 0,0082 seg.

m= 70 gr:

0,0084 seg; 0,006 seg; 0,0058 seg.

Diámetro del cilindro móvil= 25,1 mm.

Diámetro del vaso de precipitación= 66,86 mm

Longitud del cilindro sumergido= 39 mm

Altura de caida= 1,15m

Diámetro de la polea= 55 mm

La siguiente grafica muestra el diagrama reológico del fluido en estudio:

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 90000

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Diagrama Reológico

v/e(1/s)

τ(N

/m^

2)

ConclusionesViscosímetro rotacional

Luego de observar el diagrama reológico obtenido a partir de las mediciones tomadas en el laboratorio y sus respectivos cálculos podemos decir que el fluido de prueba es un fluido no newtoniano.

Hemos comprobado que un fluido Newtoniano no depende del tiempo ni la temperatura sino de la deformación del fluido en este caso de la mezcla.

•Bibliografía- Streeter, V. L., Wylie, E. B. Mecánica de los fluidos . (1988).

Mc Graw Hill, México

- MOTT ROBERTO.- Mecánica de fluidos aplicada.- Editorial Prentice Hall.- Mexico.- 1996.