Calibración de fluidos tixotrópicos y viscoelásticos de adelgazamiento por cizallamiento utilizando mediciones de reómetro de tubo
Autores: Cayeux, Eric
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Calibración de fluidos tixotrópicos y viscoelásticos de adelgazamiento por cizallamiento utilizando mediciones de reómetro de tubo
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Mecánica
Palabras clave
Fluidos no newtonianos
Propiedades reológicas dependientes del tiempo
Tensión de corte
Sobreimpulso de tensión
Reómetro de tubo
Fluido tixotrópico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Algunos fluidos no newtonianos tienen propiedades reológicas dependientes del tiempo, como un esfuerzo cortante que depende de la historia de corte o un sobreesfuerzo que es función del tiempo de reposo, cuando se inicia el movimiento del fluido. Las propiedades reológicas de estos fluidos complejos pueden no permanecer constantes mientras se utilizan en un proceso industrial, por lo que es deseable medir estas propiedades con frecuencia y con un dispositivo simple y robusto como un reómetro de tubo. Este artículo investigó cómo se pueden extraer las propiedades reológicas dependientes del tiempo de un fluido tixotrópico y viscoelástico de adelgazamiento por corte a partir de mediciones de presión diferencial obtenidas a diferentes caudales a lo largo de una sección circular de tubo. El método consiste en modelar el flujo de una versión tixotrópica de un fluido Quemada y resolver el problema inverso para encontrar los parámetros del modelo utilizando las mediciones realizadas en condiciones de estado estacionario. Además, se utilizó un modelo viscoelástico lineal de Maxwell para reproducir el sobreesfuerzo observado al iniciar la circulación después de un período de reposo. El reómetro de tubo fue diseñado para tener las características adecuadas necesarias para exhibir los efectos tixotrópicos y viscoelásticos que se necesitaban para calibrar los parámetros del modelo reológico. La precisión de las mediciones reológicas depende de comprender los efectos que pueden influir en las observaciones y de un diseño adecuado que aproveche estos efectos secundarios en lugar de intentar eliminarlos.
Descripción
Algunos fluidos no newtonianos tienen propiedades reológicas dependientes del tiempo, como un esfuerzo cortante que depende de la historia de corte o un sobreesfuerzo que es función del tiempo de reposo, cuando se inicia el movimiento del fluido. Las propiedades reológicas de estos fluidos complejos pueden no permanecer constantes mientras se utilizan en un proceso industrial, por lo que es deseable medir estas propiedades con frecuencia y con un dispositivo simple y robusto como un reómetro de tubo. Este artículo investigó cómo se pueden extraer las propiedades reológicas dependientes del tiempo de un fluido tixotrópico y viscoelástico de adelgazamiento por corte a partir de mediciones de presión diferencial obtenidas a diferentes caudales a lo largo de una sección circular de tubo. El método consiste en modelar el flujo de una versión tixotrópica de un fluido Quemada y resolver el problema inverso para encontrar los parámetros del modelo utilizando las mediciones realizadas en condiciones de estado estacionario. Además, se utilizó un modelo viscoelástico lineal de Maxwell para reproducir el sobreesfuerzo observado al iniciar la circulación después de un período de reposo. El reómetro de tubo fue diseñado para tener las características adecuadas necesarias para exhibir los efectos tixotrópicos y viscoelásticos que se necesitaban para calibrar los parámetros del modelo reológico. La precisión de las mediciones reológicas depende de comprender los efectos que pueden influir en las observaciones y de un diseño adecuado que aproveche estos efectos secundarios en lugar de intentar eliminarlos.