Administracao Finaceira

Fluidos não newtonianos

Quando se fala em fluidos, a maioria dos engenheiros associa a disciplina a escoamentos de fluidos de características newtonianas. Em 1687 Isaac Newton propôs em seu livro Principia a hipótese associada ao fluxo de líquidos: ¨A resistência surge da falta de deslizamento de duas partes adjacentes do líquido e é proporcional à velocidade com que estas partes se movem uma em relação às outras essa falta de deslizamento e chamada de viscosidade.¨

Em 1867, James Clerk Maxwell, através de um trabalho intitulado On the Dynamical Theory of Gases, propôs um modelo matemático para um fluído possuindo algumas propriedades elásticas. Este modelo assume a existência simultânea de viscosidade e elasticidade no material.

Todo fluido cuja relação entre a tensão cisalhante e taxa de deformação não élinear ou requer uma tensão mínima para iniciar a deformação, a uma dada temperatura e pressão é denominado não­Newtoniano. Estes fluidos, geralmente, são divididos em três grandes grupos:

1. Fluidos independentes do tempo ou puramente viscosos: pertencem a este grupo, os fluidos que apresentam taxas de deformação num ponto dependente apenas da tensão cisalhante instantânea aplicada nesse mesmo ponto;

2. Fluidos dependentes do tempo: são aqueles que apresentam viscosidade e aparente dependente do tempo de aplicação da taxa de cisalhamento. Esses fluidos são classificados em reopéticos e tixotrópicos. Os tixotrópicos apresentam uma diminuição da viscosidade aparente com o tempo de atuação de uma taxa de cisalhamento constante até alcançar um equilíbrio. Já os fluidos reopéticos têm comportamento oposto. A viscosidade aparente aumenta com o tempo de atuação de uma taxa de cisalhamento.

3. Fluidos viscoelásticos: são fluidos que apresentam propriedades viscosas e elásticas simultaneamente.

Existem diversas modelos capazes de representar os fluidos não-newtonianos, o mais usado e o Ostwald­de Waele. Nesse modelo T é a tensão cisalhante aplicada, Y é a taxa de deformação, K e N são os índices de consistência e comportamento do fluido.

O transporte de fluidos geralmente é realizado por meio de dutos. Este tipo detransporte é responsável pelo deslocamento de fluidos entre os tanques de estocagem e asunidades de processamento, nas plantas de industriais e entre grandes distâncias como osminerodutos, oleodutos e gasoduto.