Viscosidad
La viscosidad es una medida de la resistencia interna por fricción de un fluido. Describe hasta qué punto un fluido se opone a una deformación o a un flujo. Los fluidos de baja viscosidad fluyen fácilmente, los de alta viscosidad fluyen de forma espesa o pastosa.
En la ingeniería de procesos, la viscosidad influye de manera decisiva en el comportamiento de flujo y de mezclado. Determina el consumo de energía en el mezclado, el transporte y el bombeo. La transferencia de calor y de materia también depende en gran medida de la viscosidad.
Se distingue entre viscosidad dinámica y cinemática. La viscosidad dinámica describe la tensión cortante en función de la tasa de cizallamiento, mientras que la viscosidad cinemática además tiene en cuenta la densidad del fluido. La viscosidad cinemática además tiene en cuenta la densidad del fluido.
Muchos fluidos técnicos no presentan una viscosidad constante. Son estructuroviscosos, de adelgazamiento por cizallamiento o de espesamiento por cizallamiento. En particular, las suspensiones, las disoluciones poliméricas, los derivados del almidón y de la celulosa modifican su viscosidad en función del cizallamiento, la temperatura y el tiempo. La viscosidad dinámica se describe mediante la siguiente ecuación:
τ = η * γ˙
- τ es la tensión cortante (Pa)
- η es la viscosidad dinámica (Pa·s)
- γ˙ es la tasa de cizallamiento (1/s)
La viscosidad cinemática se obtiene a partir de:
ν = η / ρ
- ν (ny) es la viscosidad cinemática en m²/s
- η (eta) es la viscosidad dinámica en Pa·s
- ρ (rho) es la densidad en kg/m³
La viscosidad es una magnitud clave para el dimensionamiento de mezcladores, reactores, secadores y equipos de transporte. Una consideración correcta es decisiva para procesos estables y reproducibles.