Coeficientes de Fricción en el Transporte de Fluidos NoNewtonianos
FACTOR DE FRICCION PARA P ARA FLUIDOS PSEUDOPLASTICOS QUE SIGUEN EL MODELO DE OSWALD-DE-WA OSWALD-DE-WAELE ELE 3.- INTRODUCCIÓN GENERAL DEL TRABAJO El científico británico Isaac Newton investigó cómo fluyen los líquidos, descubrió que muchos de ellos, como el agua, fluyen siempre de la misma forma, no importa la presión a la que se sometan. Si golpeas el agua o la haces girar con rapidez, la viscosidad del agua, es decir, lo ligera o pegajosa que sea su consistencia, no cambia. Algunos Algunos de los los líquidos líquidos más comunes comunes con con los que que interactuamo interactuamos s cada día, día, como el el agua, la leche o el aceite se comportan de esta manera. Pero hay otros que no, y esos son los que conocemos como fluidos no newtonianos. Su particu laridad es que su viscosidad varía dependiendo de la presión que se aplique sobre ellos, aunque puede cambiar de varias formas distintas, se podría decir que son “líquidos que a veces se comportan como sólidos”.
Un ejemplo común de este tipo de fluidos es la mezcla de agua con maicena, en reposo es un líquido espeso y blanco, parecido a la pintura, pero si lo golpeamos con el puño se vuelve tan duro que podemos incluso hacernos un poco de daño en la mano. Si lo maleamos con las manos es una especie de bola viscosa, pero si simplemente lo sostenemos en la palma, gotea entre nuestros dedos como si fuese leche. Entonces ¿Qué pasa con los desechos líquidos que pasan por nuestras tuberías si existen este tipo de fluidos que no siempre mantendrán su fluidez? El coeficiente o factor de fricción es un parámetro de diseño importante al considerar las pérdidas de energía mecánica en el transporte de fluidos a través de tuberías, ya sea para evaluar la potencia necesaria, o para estimar el diámetro del conducto, entre otros aspectos para su empleo óptimo. La información que existe ha sido
desarrollada principalmente para fluidos de tipo newtoniano y poco trabajo se ha realizado en fluidos no newtonianos independientes del tiempo. Sin embargo al saber que existe la posibilidad de que se presente flujo turbulento en cierta medida o en alguna etapa del transporte con estos fluidos, es interesante y necesario evaluar los coeficientes de fricción a través de tuberías; por lo tanto, el objetivo del presente estudio se fundamentó en la determinación de las caídas de presión a través de diferentes accesorios de la tubería, para evaluar posteriormente las pérdidas por fricción, en el manejo de fluidos de comportamiento pseudo-plástico o no newtoniano.
4.- PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ¿Cómo determinar el coeficiente o factor de fricción de fluidos pseudo-plasticos?
5.- PLANTEAMIENTO DEL OBJETIVO GENERAL Y/O ESPECÍFICOS: Realizar un programa para determinar el coeficiente o factor de fricción de fluidos psudoplásticos o no newtonianos en base al modelo de Oswald-De-Waele, mediante el método de la secante utilizando la herramienta MatLab.
6.- DESARROLLO DEL TRABAJO % --- Executes on button press in Calcular. function Calcular_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to Calcular (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) f=get(handles.funcion, 'String'); na=get(handles.a, 'String'); x0 = str2double(na); nb=get(handles.b, 'String'); x1 = str2double(nb); i=1; error=1; fplot(f,[x0-1,x1+1]); while error >=0.0000001 & i<=25 x=x1; fx1=eval(f); x=x0; xip1=x1-((x1-x0)*fx1/(fx1-eval(f))); error=abs(xip1-x1); x0=x1;
x1=xip1; i=i+1;
end set(handles.raiz, 'String',x1);
% --- Executes on button press in Limpiar. function Limpiar_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to Limpiar (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) set(handles.funcion, 'String',''); set(handles.b,'String',''); set(handles.a,'String',''); set(handles.raiz, 'String',''); cla(handles.axes1, 'reset') % --- Executes on button press in Salir. function Salir_Callback(hObject, eventdata, handles) % hObject handle to Salir (see GCBO) % eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB % handles structure with handles and user data (see GUIDATA) msgbox('El programa se cerrará' ,'Salir') pause(3) close close end
7.- CONCLUSIONES 8.- REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 9.- BIBLIOGRAFIA
