Fluidos Newtonianos y No-newtonianos

El fluido newtoniano es un fluido que tiene una viscosidad que puede ser considerada
como constante en el tiempo con una curva que muestra la relación que existe entre el esfuerzo contra la tasa de deformación sea de forma lineal.

Todos aquellos alimentos que muestren características de flujo ideal, algunos de ellos de
suma importancia fisiológica, tal es el caso del agua, la leche de cualquier tipo de animal
que la pueda producir, y las bebidas que se toman como refrescantes.

Son incomprensibles, son isotrópicos e irreales.
La viscosidad depende de la temperatura.
La viscosidad depende también de las diferentes presiones en las que se encuentre.
Cuando se encuentran en una temperatura fija, su viscosidad no cambia y se mantiene de forma constante.

Se dice que estos fluidos tienen un comportamiento normal, en los cuales existe
muy poca viscosidad y esta no varía con fuerzas que son aplicadas sobre ella.
Conforme la temperatura aumenta en un fluido, así disminuye su viscosidad.
La viscosidad del líquido es inversamente proporcional al aumento que se da en la temperatura del mismo.

Pueden ser clasificados dependiendo de la relación que existe
entre el esfuerzo cortante aplicado al flujo y a la rapidez de la deformación que resulta de
este esfuerzo.

Los diferentes tipos de viscosidad de los líquidos se
basa en estudiar los diferentes perfiles de velocidad que se generan bajo cierto tipo de condiciones considerando siempre de primero la idea newtoniana.

En un fluido que ya ha sido considerado como fluido newtoniano, la viscosidad va a
depender únicamente de la temperatura y de las diferencias que esta presente.

Plástico ideal o de Bingham: permanece rígido mientras el esfuerzo cortante es menor de un determinado valor
por encima del cual se comporta de forma semejante a un fluido newtoniano

Ejemplos: Emulsiones.
Pinturas.
Lodos de perforación.
Sólidos en suspensión en líquidos o agua, etc.

Fluidos pseudoplásticos: No tienen una tensión de fluenciapara que comiencen a deformarse,pero su viscosidad disminuye alaumentar el gradiente de velocidad.

Ejemplos: Suspensiones acuosas de arcilla.
Napalm en keroseno.
Mostaza
Pasta de papel en agua, etc.

Fluidos dilatantes: Son fluidos en los que se producir un aumento de la viscosidad con el aumento del gradiente de velocidad

Ejemplos: Harina de maíz mezcladacon agua.
Disoluciones de almidónmuy concentradas.
Dióxido de titanio , etc

Fluidos tixotrópicos. Presentan una disminución limitada de la viscosidad con el tiempo al aplicar repentinamente un esfuerzo cortante.

Ejemplos: Algunos aceites del petróleo.
Yogur.
Nylon.
Salsa de tomate, etc

Fluidos reopécticos. Aumentan su viscosidad con el tiempo en las mismas condiciones que los fluidos tixotrópicos

Ejemplo: Pastas de yeso.
Algunas tintas de impresora.
Clara de huevo.

Fluidos viscoelásticos Recobran parcialmente su forma original al cesar el esfuerzo cortante.

Ejemplos: Nata.
Asfalto.
Gelatina.
Helado, etc

Exhiben propiedades elásticas y viscosas, y el más simple es aquel que desde el punto de vista de la viscosidad se comporta como newtoniano, y en lo referente a su elasticidad sigue a la ley de Hooke.

Existen algunas sustancias industrialmente importantes que no se comportan siguiendo la ley de Newton de la viscosidad, ya que su viscosidad a una temperatura y presión dadas es función del gradiente de velocidad de deformación.

Los fluidos cuya relación entre tensión y velocidad de deformación no es proporcional, se los ha denominado fluidos no-newtonianos.

Son parte de una ciencia muy amplia denominada Reología

Es la ciencia que estudia y analiza los fenómenos de flujo y deformación y las propiedades mecánicas de los gases, líquidos , plásticos y comprende el estudio de las substancias
que "fluyen".

• Pinturas y barnices.
• Soluciones de polímeros.
• Mermeladas y jaleas.
• Mayonesa y manteca.
• Dulce de leche y la miel.
• Salsas y melazas.
• Soluciones de agua con arcillas y carbón.
• La sangre humana.

Otro ejemplo típico de fluidos no-newtonianos son los fluidos utilizados en la técnica de
fractura de los pozos de petróleo que se aplica para aumentar la producción de los
mismos.

Es una sustancia de consistencia homogénea, tiene resistencia a fluir, los líquidos tienen la capacidad de variar dependiendo de la tensión que se le aplica, no tienen un valor de viscosidad definido o que sea constante, cuando estos líquidos se encuentran en estado de reposo se comportan como un líquido y cuando se les aplica una fuerza aumentan su viscosidad.

Fluidos no-newtonianos independientes del tiempo

Se caracterizan porque las tensiones tangenciales dependen únicamente de la velocidad de deformación, y se representan funcionalmente en tres formas equivalentes.

Fluidos no-newtonianos dependientes del tiempo

Existen otro tipo de fluidos que son mas complejos y cuya
viscosidad aparente depende no solo de la velocidad de deformación, sino también del tiempo durante el cual actúa la tensión tangencial τ . Se los clasifica en dos grupos
principales:

• Fluidos tixotrópicos

• Fluidos reopécticos.

Fluidos visco-elásticos

fluidos en los que a diferencia de los viscosos donde la energía de deformación es disipada totalmente, esa energía puede recuperarse como sucede en los sólidos elásticos

Fluido de viscosidad nula, incompresible y deformable cuando es sometido a tensiones cortantes por muy pequeñas que éstas sean.

Pueden usarse para fabricar chalecos antibalas. Estos fluidos son capaces de absorber la energía del impacto de un proyectil a alta velocidad; pero permanecen flexibles si no hay impacto.

Se utiliza por ejemplo en el sistema de un gato hidráulico en el cual hay dos émbolos. Se le aplica fuerza en el embolo pequeño para crear una presión en el fluido y esa misma presión es igual en el otro embolo que tiene un área mayor.