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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA QUÍMICA Aluna: Aline de Lira Silva Ferreira CPF: Disciplina: Fenômenos de Transporte Professor: Fluidos Não Newtonianos De início, é de extrema importância entender que os fluidos, de modo geral, são substâncias que possuem a capacidade de fluir ou escoar, podendo ser um líquido ou um gás. As propriedades dos fluidos não newtonianos costumam ser mais desconhecidas para os estudiosos, embora muitos deles estejam bem presentes entre a população em algumas esferas, tais como a de saúde, tendo o sangue como principal exemplo; a de saneamento, com o lodo e o esgoto; a alimentícia, com o mel, o ketchup, a maionese, os sucos de frutas, as gelatinas etc. Uma fórmula bastante famosa na disciplina de fenômenos de transporte é a Lei de Newton da Viscosidade. A mesma consiste em uma expressão que define o comportamento dos fluidos newtonianos, pois possuem viscosidade constante. Sendo assim, ela serve como um parâmetro para definir se um determinado fluido é newtoniano ou não. Isso acontece porque a relação entre a taxa de deformação e a tensão de cisalhamento não é uma função linear nos fluidos não newtonianos, gerando, assim, diferenças entre os dois tipos de fluidos. Para ajudar na parametrização e na identificação de algumas características dos fluidos não newtonianos, existe o número de Hedstrom. O mesmo fornece informações a respeito da forma de escoamento de um fluido, no qual pode ter um comportamento mais sólido ou mais líquido. Em resumo, quanto maior o número de Hedstrom, mais próximo de um sólido o escoamento ficará; quanto menor for este número, mais próximo de um líquido será o escoamento. Os fluidos não newtonianos apresentam três grandes grupos de classificação: os viscoelásticos, os dependentes do tempo e os que independem do tempo. 1. Viscoelásticos: são fluidos que apresentam propriedades viscosas e elásticas ao mesmo tempo, cujo comportamento pode ser descrito a partir do Modelo de Maxwell. O queijo, por exemplo, é um tipo de fluido viscoelástico, assim como as gelatinas, a saliva, as massas feitas com farinha de trigo etc. 2. Dependentes do tempo: são fluidos que quando submetidos a uma tensão, apresentam variações nas suas propriedades ao passar do tempo. a) Tixotrópicos: fluidos que diminuem sua viscosidade com o tempo, mas depois voltam ao normal. Exemplos muito conhecidos deste tipo são as tintas, o mel e o ketchup. b) Reopéticos: fluidos que aumentam sua viscosidade com o tempo e posteriormente voltam ao normal. Alguns exemplos são os lubrificantes, o gesso em pasta e a argila bentonita. 3. Independentes do tempo: são fluidos nos quais as suas propriedades não dependem do tempo de aplicação da tensão de cisalhamento. a) Sem tensão inicial: fluidos que não necessitam da existência de uma tensão inicial para iniciar o escoamento. • Pseudoplásticos: são fluidos que apresentam a viscosidade diminuída ao aumentar a tensão de cisalhamento. As polpas de frutas, o óleo de motor e os caldos de fermentação são exemplos desta categoria. • Dilatantes: são fluidos que apresentam a viscosidade aumentada ao aumentar a tensão de cisalhamento. Tem como exemplos a mistura de amido de milho e água, as suspensões de silicato, potássio e areia. b) Com tensão inicial: fluidos que necessitam de uma tensão inicial para começar o escoamento. • Plásticos de Bingham: apresenta uma relação linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação. Pasta de dentes e margarina são famosos exemplos dos plásticos de Bingham, assim como fluidos de perfuração de poços de petróleo. • Herschel-Bulkley: também é conhecido como Bingham generalizado. Ele apresenta uma relação não linear entre a tensão de cisalhamento e a taxa de deformação. Alguns exemplos são a graxa, o sangue e a pasta de cimento.
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