ECUACIONES PARA FLUIDOS ALIMENTICIOS

ECUACIONES PARA FLUIDOS ALIMENTICIOS
Ley de la Potencia.
Donde K y n son parámetros empíricos, K es el índice de consistencia y n es el índice de
comportamiento de flujo. El término entre corchetes se denomina “viscosidad aparente” y es
evidente que no es constante, dependiendo directamente de la velocidad de corte γ.
Debido a que n determina precisamente el modo en que se desarrolla el flujo, si n<1 el fluido se
denomina pseudoplástico estos fluidos fluyen más fácilmente aumentando la velocidad de
deformación. Por el contrario, cuando n>1 la resistencia a fluir aumenta con un aumento de la
velocidad de corte, y el fluido se denomina dilatante.
La mayoría de los fluidos no newtonianos son pseudoplásticos: alimentos (jugos y puré de frutas,
salsas), polímeros fundidos (poliestireno, acrilonitrilo, polipropileno, etc.), cosméticos, látex, tinta
de imprenta.
Modelo de Carreau
Toma en cuenta los valores extremos de viscosidad aparente, mediante cuatro parámetros
empíricos: n, μ0, μ∞ y λ. Predice comportamiento newtoniano con n=1 y/o λ=0.
Modelo de Ellis
Se aplica cuando las desviaciones de la ley de la potencia son significativas a bajos valores de γ.
En este modelo, μ0 es la viscosidad extrapolada a bajos valores de velocidad de corte, y los dos
parámetros restantes, α y τ1/2 son empíricos. α mide el grado de comportamiento pseudoplástico
(en sentido contrario a n) y τ1/2 representa el valor de esfuerzo de corte en el que la viscosidad
aparente vale la mitad del valor μ0. Predice comportamiento newtoniano cuando τ1/2 tiende a
infinito.
Flujo en cañerías de fluidos no newtonianos
Ecuación de Rabinowitsch-Mooney
Integrando por partes resulta:
El primer término de esta ecuación es nulo, tanto en r=0 como en r=R donde se cumple la
condición de velocidad nula, independientemente del fluido que circule.
El gradiente de velocidad se puede escribir en función de la velocidad de corte γ.