Escoamento de fluídos não newtonianos

2.1 Comportamento reológico do fluido 5
2.1.2 Tipo de fluidos não newtonianos
Estes fluidos são divididos em três categorias: fluidos viscoelásticos,
fluidos dependentes do tempo e fluidos independentes do tempo.
Os fluidos viscoelásticos são aqueles que apresentam as propriedades
elásticas dos sólidos e as propriedades viscosas dos fluidos. Exemplos
de fluidos viscoelásticos são a saliva e em geral todos os fluidos
biológicos, a sopa concentrada de tomate, a massa de pão e algumas
soluções poliméricas (LEVENSPIEL, 1984).
Fluidos não newtonianos com propriedades de escoamento dependentes
do tempo, que não possuem propriedades elásticas, são subdivididos
em tixotrópicos e reopéticos. Em fluidos tixotrópicos submetidos
a uma taxa de cisalhamento fixa, a viscosidade aparente diminui
com o tempo, enquanto que em fluidos reopéticos a viscosidade aparente
aumenta. Por exemplo, o molho de tomate que tem permanecido
em repouso não escoará, contudo uma garrafa desse molho agitado há
pouco, escoará facilmente (LEVENSPIEL, 1984). O comportamento
tixotrópico também tem sido observado em leite condensado (HIGGS;
NORRINGTON, 1971 apud RAO et al., 2005), maionese (TIU; BO-
GER, 1974 apud RAO et al., 2005) e clara de ovo (TUNG et al., 1970
apud RAO et al., 2005).
Os fluidos não newtonianos com propriedades de escoamento independentes
do tempo são explicados detalhadamente na seguinte seção.
2.1.3 Fluidos independentes do tempo
Os fluidos independentes do tempo apresentam taxas de cisalhamento
dependentes exclusivamente da tensão de cisalhamento aplicada.
Fluidos lei da potência
Correspondem aos fluidos com comportamento reológico descrito
pelo modelo da lei da potência, o qual é representada pela seguinte
expressão, também conhecida como a equação de Ostawald-de Waele
σ = K ˙γ n
(2.3)
onde K é o índice de consistência e n é o índice de comportamento do
escoamento.
Os fluidos que seguem a lei da potência são subdivididos em pseudoplásticos
(n < 1) e dilatantes (n > 1), onde a viscosidade aparente
diminui ou aumenta, respectivamente com o aumento da taxa de ci-