Considere el agua en un vaso que se succiona a través de una pajilla. El agua sube en la pajilla debido a un gradiente de presión introducido por la acción de succión. Ahora, cambie el líquido de agua a algo más espeso como un batido espeso (mayor viscosidad y mayor densidad). Se necesitaría una mayor cantidad de succión para elevar el nivel del granizado/batido en la pajilla al nivel que se logra con el uso de agua.
¿Cómo debo explicar esto? ¿Se puede explicar esto con el número de Bond (relación de gravedad/capilaridad) o debo explicar este fenómeno en función del número de capilaridad (relación de viscosidad/capilaridad) ?
¿Se puede/debe calcular la velocidad del flujo de líquido en la pajilla con la ecuación de Hagen-Poisseuille ?
El enfoque clásico del flujo de Poisseuille es una buena solución aproximada para situaciones que satisfacen sus supuestos. El efecto de la gravedad puede explicarse bien si se incluye en el término de caída de presión. Debería funcionar bien para el agua que se succiona a través de una pajita de refresco.
Las fuerzas de tensión superficial no serán grandes para el agua o los batidos succionados a través de una pajilla de soda ordinaria (~ 5 mm de diámetro). La tensión superficial (y los dos números no dimensionales que menciona) serían útiles en problemas de flujo de fluidos a través de medios porosos donde el líquido fluye a través de los capilares.
Creo que los batidos se comportan de manera diferente al agua porque no son newtonianos. Cuando saco la pajilla del batido, una capa gruesa (2-3 mm) se adhiere al exterior de la pajilla...
Puedo poner una cereza encima de mi batido y no se hunde en el vaso. Eso no es porque esté flotando (las cerezas son más densas que las malteadas), es porque las fuerzas en la malteada debajo de la cereza no exceden el esfuerzo cortante crítico requerido para causar el flujo. Por debajo de este esfuerzo cortante crítico, los batidos se comportan como un sólido.
Tenga en cuenta que la dimensión del esfuerzo cortante crítico (propiedad material de los batidos) multiplicada por la longitud característica de la zona de flujo flexible debajo de la cereza tiene la misma dimensión que la tensión superficial. Pero eso no significa que esté justificado asumir que los números de Bond o Cappillary tienen un significado físico en este caso. Las dimensiones pueden estar de acuerdo, pero la física es diferente.
El enfoque de flujo de Poisseuille supone que el fluido se comporta como un fluido newtoniano. Esa suposición es probablemente violada por un batido. Por lo tanto, las soluciones de flujo de Poisseuille pueden ser una mala aproximación para analizar batidos.
Tiene que ver con la presión de la atmósfera. Los batidos son más espesos que el agua y también son más pegajosos, lo que hace que se peguen más a la pajilla.
Marcos Rovetta
querido