Modelos reológicos para fluidos no-NewtonianosLos fluidos más sencillos desde el punto de vista de la reología, son los Newtonianos denominados así porque su comportamiento sigue la ley de Newton: El esfuerzo de corte es proporcional al gradiente de velocidad o velocidad de corte”

Entonces por definición los fluidos no-Newtonianos son los que no cumplen con dicha ley. Una primera clasificación de los fluidos no newtonianos los divide en tres categorías:

1.- Comportamiento independiente del tiempo.

2.- Comportamiento dependiente del tiempo.

3.- Viscoelásticos.

Para poder explicar estos fenómenos se conocen varios modelos reológicos entre ellos:

Modelo plástico de Bingham (pasta dental, puré de tomate, extracto de carne)Los fluidos que obedecen a este modelo se denominan fluidos plásticos de Bingham y exhiben un comportamiento lineal de esfuerzo cortante y velocidad de corte después de alcanzar un umbral inicial de esfuerzo cortante.

τ = YP + PV (γ),dondeτ = esfuerzo cortante γ = velocidad de corte YP = límite de fluencia PV = viscosidad plástica.

Modelos de Ostwald de Waele o Ley de la Potencia:Es un modelo de dos parámetros para el cual la viscosidad absoluta disminuye a medida que la tasa de corte aumenta.No existe un término para el punto de cadencia por tanto bajo este modelo los fluidos

comienzan a fluir a una tasa de corte cero.

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.

Modelo de Casson Aplicable a materiales biológicos (sangre)Da una buena descripción de las características reológicas de los fluidos de perforación. A altas temperaturas y bajas presiones la aproximación se hace más pobre. La relación que los caracteriza es:

Modelo Herschel- Bulkley (dulce de leche, chocolate fundido, solución de carbopol)Resultado de la combinación de aspectos teóricos y prácticos de los modelos Plástico de Bingham y Ley de Potencia. La siguiente ecuación describe el comportamiento de un fluido regido por este modelo:

Modelo de Maxwell: Mecánicamente, este modelo se compone de un resorte y un pistón dispuestos en serie.

Los dos elementos están sufriendo el mismo esfuerzo, la deformación total es igual a la suma de la deformación de ambos elementos.

Bibliografía:

http://www.ing.unlp.edu.ar/dquimica/paginas/catedras/iofq809/apuntes/Fluidos%20no%20newtonianos_R1.pdf

http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/b/bingham_plastic_model.aspx

http://www.monografias.com/trabajos76/hidraulica-perforacion/hidraulica-perforacion2.shtml