Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Determinarea vascozitatii unui Determinarea vascozitatii unui fluidfluid

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Vascozitatea dinamica Vascozitatea dinamica 00 Este o masura a frecarii dintre straturile

adiacente de fluid (frecare interna a lichidului) in miscare

[ 0] = Ns/m2 = Pa*s = Poisseuille; 1mPa*s = 1cP (Poise)

o 0 (apa) 10-3 Pa*s (la 20C)o 0 (sange) 4 mPa*s

Vascozitatea relativa r = 0/0 (apa)

Este influentata de temperatura

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Fluide newtoniene si non-Fluide newtoniene si non-newtonienenewtoniene

Fluid newtonian vascozitatea dinamica este constanta pentru viteze de curgere diferite; exista o proportionalitate directa intre forta de frecare interna a lichidului si viteza de curgere

Fluide non-newtoniene vascozitatea dinamica variaza cu viteza de curgere

Fluide shear thinning (pseudoplastice) 0 scade cu cresterea vitezei

Fluide shear thickening - 0 creste cu cresterea vitezei

Sangele este un fluid non-newtonian pseudoplasticSangele este un fluid non-newtonian pseudoplastico Probleme speciale apar la descrierea curgerii capilare,

deoarece hematiile curg una dupa alta si dimensiunile lor nu mai sunt neglijabile; sangele nu mai poate fi considerat un fluid omogen

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Curgerea Hagen-PoisseuilleCurgerea Hagen-Poisseuille Curgere laminara, permanenta a unui fluid vascos intr-un

conduct circularo Linii de curent paralele

Linie de curent = curba tangenta la vectorul viteza, pentru toate zonele cu viteze egale

Moleculele de fluid care au aceeasi viteza sunt conectate printr-o linie de curent

0VR

lp1 p2 p

r

Q debitul [Q] = m3/s l

pRQ0

4

8pi

=

R raza conductei

r raza (parametru variabil)

v viteza de curgere

l lungimea conductului

p caderea de presiune pe lungimea l

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Regimuri de curgereRegimuri de curgere

Curgere laminara

Zone de separare a curgerii

Curgeri secundare

Curgere turbulenta

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Regimuri de curgereRegimuri de curgere

Flux laminar

Separarea curgerii

Curgeri secundare (curgerea este 3D, nu mai exista simetrie radiala a curgerii)

Aparitia sa intr-un vas de sange reprezinta o conditie protrombotica

Curgerea are o componenta circulara Ex: curgerea in aorta

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

TurbulentaTurbulenta

tridimensionala nestationara nepermanenta haotica transfer de masa intre straturile

de lichid

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Numarul lui Reynolds Numarul lui Reynolds

Pentru curgerea sangelui:o Re < 2000Re < 2000 curgere laminarao 2000 < Re < 40002000 < Re < 4000 curgeri tranzitoriio Re > 10000Re > 10000 turbulenta

0

Revd

=

(kg/m3) densitateav viteza de curgere

d diametrul conductei

0 vascozitatea

Este un indicator al turbulentei (probabilitate mai mare de aparitie a turbulentei la numere Reynolds mari)

TURBULENTA este un fenomen care caracterizeaza ANSAMBLUL fluid + continator

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Activitate experimentala Activitate experimentala masurarea vascozitatii unui fluidmasurarea vascozitatii unui fluid

Vascozimetrul Ostwald

Q debitul de lichid R raza tubului p caderea de presiune pe distanta h 0 vascozitatea fluidului h (l) inaltimea coloanei de lichid intre cele doua

repere considerate V volumul de lichid T timpul in care curge volumul de lichid densitatea lichidului g acceleratia gravitationala

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Activitate experimentala Activitate experimentala masurarea vascozitatii unui fluidmasurarea vascozitatii unui fluid

Cu ajutorul unui cronometru se masoara intervalul de timp necesar lichidului pentru a curge intre doua repere fixate initial

Masuratoarea se efectueaza intai pentru apa (vascozitate 1 mP, densitate 1000 kg&mc), apoi pentru lichidul cu vascozitatea necunoscuta (densitatea sa este cunoscuta)

Vascozitatea relativa a lichidului se obtine facand raportul celor doua relatii:

Vascozitatea absoluta a lichidului va fi:

0 apa= R4apa g t apa

8V0 lichid=

R4lichid g t lichid8V

r lichid=0 lichid0 apa

=lichid t lichidapa tapa

0 lichid=r lichid0 apa

Vascozitatea UMF Carol Davila Catedra de Biofizica

Materiale suplimentareMateriale suplimentare

http://hypertextbook.com/physics/matter/viscosity/

Fluid dynamics. Measuring the viscosity of a fluidDynamic viscosity 0Newtonian and non-newtonian fluidsHagen-Poisseuille flowFlow regimesSlide 6TurbulenceReynolds numberSlide 9Slide 10Slide 11