MECÁNICA DE FLUIDOS: cálculo de viscosidad por cilindros concéntricos

Javier Carpintero

26 Feb 201804:48

Summary

TLDREn este vídeo se explica cómo medir la viscosidad de un fluido utilizando un cilindro cilíndrico de dos cilindros concéntricos. El interior gira a 200 rpm y el torque es de 0.8 Nm. Se usa la fórmula de viscosidad donde se divide el torque por la distancia entre los cilindros, multiplicado por el radio al cuadrado y la velocidad angular, dividido por la longitud del cilindro. El resultado es 0.023 N·s/m², equivalente a 0.023 Pa·s.

Takeaways

🔍 La viscosidad de un fluido se mide con un dispositivo de dos cilindros concéntricos.
📏 Los cilindros miden 75 cm de largo, con un diámetro exterior del cilindro interior de 15 cm y una distancia entre ellos de 0.12 cm.
🔄 El cilindro interior gira a 200 rpm (revoluciones por minuto).
⚙️ El torque (momento de torsión) se mide en 0.8 newton metro.
📐 Se usa la fórmula de viscosidad donde se divide el torque por la distancia entre los cilindros, multiplicado por la longitud de los cilindros y dividido por el radio al cuadrado y la velocidad angular.
📉 La longitud de los cilindros en metros es 0.75 m, el diámetro interior en metros es 0.15 m y la distancia entre los cilindros en metros es 0.0012 m.
🔢 Las rpm se transforman en revoluciones por segundo dividiendo por 60 (200 rpm / 60 s = 3.33 rpm/s).
📐 El radio de giro del cilindro interior es la mitad del diámetro, es decir, 0.075 m.
🧮 Se reemplazan los valores en la fórmula y se calcula la viscosidad del fluido.
📉 El resultado de la viscosidad es 0.023 newton metros cuadrados por segundo cuadrado (Pa·s).

Q & A

¿Qué es la viscosidad y cómo se mide?
-La viscosidad es una propiedad de un fluido que resistencia a la fluir y se mide con un dispositivo conocido como viscosímetro de cilindros concéntricos, donde se miden el torque y la velocidad angular para calcularla.
¿Cuál es la longitud de los cilindros concéntricos utilizados en el experimento?
-La longitud de los cilindros concéntricos es de 75 centímetros, que se convierte en 0.75 metros.
¿Cuál es el diámetro exterior del cilindro interior y cómo se convierte a metros?
-El diámetro exterior del cilindro interior es de 15 centímetros, que se convierte en 0.15 metros.
¿Cuál es la distancia entre los cilindros en centímetros y cómo se convierte a metros?
-La distancia entre los cilindros es de 0.12 centímetros, que se convierte en 0.00120 metros.
¿Cuál es la velocidad de giro del cilindro interior en RPM y cómo se convierte a revoluciones por segundo?
-La velocidad de giro del cilindro interior es de 200 RPM, que se convierte en aproximadamente 3.33 revoluciones por segundo.
¿Cuál es el torque medido en el experimento y cómo se mide?
-El torque medido en el experimento es de 0.8 newton-metros.
¿Cómo se calcula la viscosidad del fluido utilizando los datos del experimento?
-La viscosidad del fluido se calcula dividiendo el torque multiplicado por la distancia entre los cilindros entre el producto de 4, el radio al cuadrado y las RPM convertidas a revoluciones por segundo, multiplicado por la longitud de los cilindros.
¿Cuál es el radio de giro utilizado en el cálculo de viscosidad?
-El radio de giro es la mitad del diámetro del cilindro interior, que es de 0.075 metros.
¿Cuál es la relación entre las revoluciones por minuto (RPM) y las revoluciones por segundo?
-Para convertir RPM a revoluciones por segundo, se divide el número de RPM por 60, ya que hay 60 segundos en un minuto.
¿Cuál es la viscosidad del fluido en pascal-segundos?
-La viscosidad del fluido se calcula como 0.0233 newton-metros cuadrados por metros a la 4 por segundo, que se traduce como 0.0233 pascal-segundos.
¿Qué significa el resultado de viscosidad en pascal-segundos?
-Un resultado de viscosidad en pascal-segundos indica la resistencia del fluido a la deformación cuando está en movimiento, siendo un pascal una unidad de medida de presión o tensión.