Viscosímetros

A determinação da viscosidade de um fluido, tendo por objectivo o dimensionamento de um processo de transporte do mesmo, é uma tarefa simples, só dificultada pelo embaraço da escolha do método de medida. Esta decisão é geralmente tomada segundo critérios, mais ou menos arbitrários, sendo a semelhança entre o método de medida e as condições de utilização do fluido, um dos critérios mais utilizados e melhor sucedidos, se os factores considerados forem a tensão de corte ( ) e a sua frequência de aplicação ( f ). No entanto, quando a viscosidade é utilizada para obter informação sobre um fluido, a tarefa é dificultada quer pela diversidade de equações utilizadas para quantificar esta propriedade, quer pela necessidade de a medir em amplos intervalos de valores das suas variáveis independentes

h = f (   , f, T, r )

Este objectivo, se bem que desejável é demasiado ambicioso, mesmo para um só fluido, essencialmente devido à quantidade de tempo necessário à execução das medidas e à não existência de técnicas que cubram completamente os domínios de valores possíveis para as variáveis experimentais. Assim, é habitual reduzir o estudo de um fluido à determinação de pequenas secções desse diagrama total, e admitir que a viscosidade varia de um modo contínuo entre os pontos experimentais.

Uma an�lise dos m�todos experimentais de medida da viscosidade de fluidos deve, necessariamente, focar quer a �equa��o de trabalho� utilizada, sua formula��o, validade e sensibilidade � grandeza medida, quer ainda a sua capacidade para cobrir os diversos dom�nios das vari�veis independentes.

O primeiro destes aspectos � fundamental pois a determina��o da viscosidade � sempre indirecta, medindo-se na realidade uma outra grandeza, relacionada com a viscosidade por uma equa��o mais ou menos simples conforme o tipo de m�todo e de instrumento. Esta equa��o � a geralmente denominada equa��o de trabalho e deve relacionar a equa��o de defini��o da viscosidade (1) com o modelo matem�tico do instrumento concebido para executar o m�todo, recorrendo a grandezas f�sicas de determina��o t�o f�cil e exacta quanto poss�vel.

O segundo aspecto � tamb�m importante pois determina as quantidades de trabalho e investimento necess�rios � obten��o de valores de viscosidade.

A sistematiza��o dos m�todos de medida da viscosidade existentes pode ser feita com base em v�rios factores, como as caracter�sticas da perturba��o ao estado de repouso do fluido necess�ria � realiza��o das medidas, ou o dom�nio das vari�veis independentes em que o m�todo � utiliz�vel. O primeiro tipo de classifica��o � o mais utilizado para os viscos�metros onde a influ�ncia da tens�o de cisalhamento n�o � geralmente considerada (fluidos Newtonianos), enquanto que o segundo tipo � preferido no dom�nio da Reologia (fluidos n�o-Newtonianos).

As caracter�sticas geralmente utilizadas s�o o tamanho e o tipo da perturba��o aplicada, uma vez que esta pode envolver deslocamentos micro ou macrosc�picos do fluido, que podem ser rectil�neos ou curvil�neos. A aplica��o deste crit�rio conduz habitualmente �s seguintes categorias de viscos�metros:

a)   Corpo em queda

b)  Escoamento em capilar

c)   Corpo em rota��o

d)  Corpo em oscila��o

As duas primeiras categorias correspondem a escoamentos rectil�neos, respectivamente ao redor de um corpo e atrav�s de um capilar, enquanto que as duas restantes correspondem a escoamentos curvil�neos, induzidos por corpos em rota��o ou oscila��o, medidos respectivamente em condi��es de estado estacion�rio e em regime transiente.

A adapta��o destes m�todos de medida da viscosidade de fluidos para temperaturas e press�es diferentes das existentes num laborat�rio � poss�vel para todos eles sem excep��o, sendo o factor mais importante do processo de adapta��o, o volume total da c�lula de medida, incluindo-se neste os sistemas de �transmiss�o e an�lise de informa��o� para o exterior.