Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Hogar » El efecto Weissenberg (fluidos)

El efecto Weissenberg (fluidos)

1947
  • Karl Weissenberg
Investigador demostrando el efecto Weissenberg con un fluido viscoelástico en un laboratorio.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

El efecto Weissenberg es un fenómeno en fluidos viscoelásticos donde el fluido asciende por una varilla giratoria insertada en él. Esto es contrario al comportamiento de los fluidos newtonianos, que son empujados hacia afuera por fuerza centrífuga, formando un vórtice. El efecto es causado por la normal estrés diferencias que se desarrollan en el fluido bajo cizallamiento.

El efecto Weissenberg es una consecuencia directa de la naturaleza elástica de ciertos fluidos no newtonianos. Cuando un fluido simple, como el agua, se cizalla entre una varilla giratoria y un recipiente estacionario, los elementos del fluido se estiran en la dirección del flujo (la dirección tangencial). En un fluido newtoniano puramente viscoso, esto produce una tensión cortante, pero no una tensión perpendicular (normal) al plano de cizallamiento. Sin embargo, en un fluido viscoelástico, como una solución de polímero, las largas cadenas de polímero resisten este estiramiento, creando una tensión elástica a lo largo de las líneas de corriente curvas, similar a la de las bandas elásticas estiradas.

Esta tensión crea una «tensión circunferencial» que actúa hacia adentro, hacia el centro de rotación. Esta fuerza dirigida hacia adentro genera un gradiente de presión, empujando el fluido hacia arriba a lo largo de la varilla giratoria, que es el camino de menor resistencia. La magnitud de este efecto está relacionada con la primera diferencia de tensión normal, N_1 = τθ τrr, un parámetro clave en reología que cuantifica la elasticidad del fluido. El efecto Weissenberg es una poderosa demostración visual de la elasticidad de los fluidos y un concepto fundamental en el estudio de polímeros fundidos y soluciones.

UNESCO Nomenclature: 2210
- Mecánica

Tipo

Fenómeno físico

Ruptura

Sustancial

Uso

Nicho/Especialización

Precursores

  • Desarrollo de la teoría de la viscoelasticidad
  • Estudios sobre soluciones de polímeros y sus comportamientos de flujo inusuales
  • Invención del reómetro de cono y placa por Weissenberg, que permitió la medición de tensiones normales.

Aplicaciones

  • Caracterización de las propiedades viscoelásticas de los polímeros en reómetros
  • Diseño de mezcladores para materiales viscoelásticos como masa de pan o polímeros fundidos.
  • Comprensión de las inestabilidades del flujo en el procesamiento de polímeros
  • Ayuda en el diseño de bombas para fluidos no newtonianos

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

Debido al bloqueo del tráfico generado por bots, que actualmente supera los 40.000 al día, este contenido está reservado para los miembros de la comunidad.
> Iniciar sesión < o > Registrarse < (100% gratis) para acceder a esto, al igual que a todo el demás contenido y herramientas restringidos.

Relacionado con: efecto Weissenberg, ascenso de varilla, viscoelasticidad, tensión normal, reología, polímeros fundidos, no newtoniano, tensión circunferencial.

Contexto histórico

El efecto Weissenberg (fluidos)

1933
1937
1940
1947
1950
1950
1950
1932
1936-01-01
1938
1940
1950
1950
1950
1950

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

Invención, innovación y principios técnicos relacionados.

Las imágenes a tamaño completo y las descargas sólo están disponibles, 100% gratis, para los miembros registrados.

> Acceso <