Reologia

Páginas: 5 (1102 palavras) Publicado: 3 de outubro de 2013
FLUIDOS NÃO NEWTONIANOS DEPENDENTES DO TEMPO

Os fluidos que possuem este tipo de comportamento apresentam propriedades que variam, além da tensão de cisalhamento, com o tempo de aplicação desta tensão, para uma velociade de cisalhamento constante.

Tixotrópicos
Esta classe de fluidos tem sua viscosidade diminuída com o tempo de aplicação da tensão de cisalhamento, voltando a ficar maisviscosos com quando esta cessa.

Reopéticos
Já este tipo de fluido apresenta um comportamento inverso ao dos tixotrópicos. Desta forma, a viscosidade destes fluidos aumenta com o tempo de aplicação da tensão, retornando à viscosidade inicial quando esta força cessa.


MODELOS DE VISCOSIDADE

Modelo de Ellis
Este modelo é dado pela Equação:


Na qual α, φ0 e φ1 são parâmetrospositivos, ajustáveis e são característicos para cada fluido.
Para um α muito maior que a unidade e baixos valores de τyx o modelo se aproxima do Modelo de Newton. Já para um α muito menor que a unidade e altos valores de τyx, se aproxima do Modelo Power Law. Este comportamento torna este modelo bastante flexível.
Modelo de Cross
O modelo de viscosidade Cross descreve a temperatura, taxa de corte edependência de pressão da viscosidade.

O modelo de viscosidade é dado pela seguinte equação:
em que  é a viscosidade do fundido, é a viscosidade de corte zero ou o "limite de Newton" no qual a viscosidade aborda uma constante a taxas de corte muito baixas,  é a taxa de corte (1/s),  é o nível de tensão crítico na transição para a diluição do corte, determinado pelo ajuste da curva e  é oíndice de power law no regime da taxa de corte alta, determinado pelo ajuste da curva.

Modelo de Carreau – Yasuda

O modelo de Carreau – Yasuda possui cinco parâmetros e tem flexibilidade suficiente para ajustar-se às mais variadas curvas experimentais de η =η (γ􀀅) , mostrando-se assim útil para cálculos numéricos onde se necessita de uma expressão analítica para a curva de viscosidadenão-newtoniana. O modelo descreve o comportamento da viscosidade a baixas, médias e altas taxas de cisalhamento, conforme demonstrado na equação:

onde 0 η é a viscosidade à taxa de cisalhamento zero, ∞ η é a viscosidade à taxa de
cisalhamento infinita, λ é a constante de tempo, n é o expoente da lei de potência e a é um
parâmetro adimensional que descreve a região de transição entre a região de taxa decisalhamento zero e a região Power-Law. Para muitas soluções poliméricas concentradas e
fundidas, bons ajustes podem ser obtidos para a=2 e ∞ η =0, faltando serem determinados
apenas os parâmetros 0 η , λ e n
Modelo de Bingham
Os materiais que são caracterizados pelo modelo de Bingham quando submetidos a baixas tensões não escoam, a não ser que a tensão aplicada ultrapasse uma tensão limite e aequação que os caracteriza é a seguinte:


Efeito do Peso Molecular ou Massa Molar de Polímeros

Em geral, à medida que o peso molecular de um polímero aumenta, sua resistência mecânica e seu módulo também aumentam. Esse aumento é acentuado para faixa de baixo peso molecular e aproxima-se de um valor constante à medida que a massa molar atinge um valor crítico, conforme ilustrado abaixo.
Oaumento do peso molecular acarretará no aumento do número de emaranhamento “entanglements” do polímero (maior quantidade de contatos intermoleculares). O emaranhamento atua como pontos que ancoram a movimentação molecular. A restrição a esta movimentação contribui para o aumento do módulo e resistência mecânica, aproximando-se de um valor constante à medida que a massa molar atinge um valorcrítico.

Efeito da Temperatura
As propriedades mecânicas dos polímeros são mais dependentes da temperatura e da taxa de deformação do que as propriedades dos metais. A influência do tempo e temperatura no módulo de elasticidade dos plásticos advém das suas baixas forças de atração intermolecular e da flexibilidade das cadeias poliméricas, que lhes atribui um comportamento mecânico denominado...
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