Reologia dos fluidos

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Chapecó, 27 de agosto de 2012.
1 DEFININDO CONCEITOS

1.1 REOLOGIA

A reologia é o ramo da mecânica dos fluidos que estuda as propriedades físicas que influenciam o transporte de quantidade de movimento num fluido. A palavra reologia vêm do grego rheo= fluxo logos= estudo, sendo sugerido pela primeira vez por Bingham e Crawford, para descrever o fluxo, no caso de materiais líquidos edeformação, no caso de materiais sólidos.
Existem alguns conceitos básicos e terminologias específicas que são usados em se tratando de medidas reológicas como:
* Fluxo – quando se aplica uma força de cisalhamento em um líquido e este origina uma deformação.
* Tensão de cisalhamento ou tensão de corte – quantidade de força (tensão) aplicada em uma determinada área do fluido. A forçacisalhante aplicada em uma determinada área de um fluido em contato com um plano estacionado é a tensão de cisalhamento. Quando maior a viscosidade de um líquido maior é a tensão de cisalhamento necessária para produzir certa velocidade de cisalhamento.
* Taxa de cisalhamento ou gradiente de corte (y) – é o gradiente de velocidade de cisalhamento por uma determinada distância. Exemplo: espalharmargarina com uma espátula em um pão. Ao espalhar com uma espátula aplica um força com a mão (tensão) e uma velocidade de espalhamento (dv) . a altura da camada de margarina formada entre o pão e a espátula é a distância (dx) .
Y= dv velocidade (cm/s) = s-1 e dx distância (cm)
* Tensão de deformação inicial – é a tensão mínima exigida para um material comece a fluir. Essa tensão é benéfica paraevitar sedimentação ou sinerese ou para estabelecer a característica de um produto em cima de uma faca ou colher sem escorrer. Esse parâmetro será desfavorável se um produto tem que preencher cavidades através do escoamento do material.

1.2 VISCOSIDADE

Viscosidade é a medida da resistência interna ou fricção interna de uma substância ao fluxo quando submetida a uma tensão. Quanto maisviscosa a massa, mais difícil de escoar e maior o seu coeficiente de viscosidade. A viscosidade é um parâmetro muito importante para a determinação do comportamento de diversos fluídos. Para fluídos ditos Newtonianos a viscosidade é influenciada somente pela temperatura do fluído e da sua composição, ou seja, é quando a relação entre tensão de cisalhamento e o gradiente de velocidade possui umcomportamento constante.

1.3 FLUIDO

Um fluido é uma substância que se deforma continuamente quando sujeito à ação de uma força. Os fluidos reais (líquidos, gases, sólidos fluidizados) apresentam uma resistência à deformação ou ao escoamento quando submetidos a uma determinada tensão. Para os gases, a viscosidade está relacionada com a transferência de impulso devido à agitação molecular.Já a viscosidade dos líquidos relaciona-se mais com as forças de coesão entre as moléculas.
Fluidos incompressíveis. São aqueles que para qualquer variação de pressão não ocorre variação de seu volume (ρ = constante).
Fluidos compressíveis. São aqueles que para qualquer variação de pressão ocorre variações sensíveis de seu volume, (ρ ≠ constante).
Para um corpo deslizar sobre outro, deve-sevencer uma força adversa denominada: força de atrito.
Muitas das teoria da reologia se fundamentam em modelos idealizados, baseados em equação diferenciais de primeira ordem, cujo o conceito admite que as constantes equações não mudam quando ocorrem mudanças na suas variáveis. Embora a teoria da reologia, qualitativa, trate o fenômeno da deformação como reversível, a irreversibilidade estamuitas vezes presentes. As propriedades reológicas de uma substancia mostram-se dependentes do tempo ou variam com a continuidade da deformação.

1 CLASSIFICAÇÃO REOLOGICA DOS FLUIDOS

Os fluidos podem ser classificados em relação a sua deformação ou em relação a sua taxa de deformação e a tensão de cisalhamento.
Quanto à deformação, os fluidos podem ser classificados em:
1) Reversíveis ou...
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