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fluido no newtoniano

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1. S. [Fluidos de perforación]

"No es un fluido típico. A diferencia de un fluido newtoniano, que se comporta como un líquido, un fluido no newtoniano posee las propiedades de un líquido y de un sólido. En ciertas condiciones, un fluido no newtoniano fluye como un líquido y en otras condiciones, exhibe propiedades de elasticidad, plasticidad y resistencia similares a las de un sólido. Además, a diferencia de los fluidos newtonianos, la viscosidad de muchos fluidos no newtonianos varía con la velocidad de corte.

Las cuatro clases de fluidos no newtonianos dependen de cómo la viscosidad del fluido —una medida de la capacidad de un fluido para resistir el flujo— varía en respuesta a la duración y la magnitud de la velocidad de corte aplicada. La viscosidad de:

  • Los fluidos tixotrópicos se reduce con el tiempo en condiciones de esfuerzo cortante. Por ejemplo, la miel en estado sólido se vuelve líquida después de la agitación constante. 
  • Los fluidos reopécticos se incrementa con el tiempo en condiciones de esfuerzo cortante. Por ejemplo, la crema se espesa después de la agitación constante. 
  • Los fluidos pseudoplásticos se reduce con el incremento de la velocidad de corte; estos fluidos exhiben un comportamiento de tipo de fluidificación por esfuerzo cortante. Por ejemplo, el ketchup sale en forma de corro a alta velocidad a través del agujero del pico de una botella pero se mantiene estable cuando se sirve como porción en un plato. 
  • Los fluidos dilatantes se incrementa con el incremento de la velocidad de corte; estos fluidos exhiben un comportamiento de tipo de espesamiento por esfuerzo cortante.

La mayoría de los fluidos de perforación que proporcionan mejores resultados son no newtonianos y exhiben comportamientos que son descriptos por modelos matemáticos reológicos de esfuerzo cortante, o resistencia, como una función de la velocidad de corte. En el modelo plástico de Bingham, el flujo no se inicia hasta que el esfuerzo cortante alcanza un valor mínimo, la tensión de fluencia, luego de lo cual el flujo es similar al de un fluido newtoniano porque la viscosidad es constante y no varía con la velocidad de corte.

La pseudoplasticidad, o fluidificación por esfuerzo cortante, es un comportamiento no newtoniano que es aconsejable para los fluidos de perforación. Los modelos de Herschel-Bulkley y de la ley de potencia describen el comportamiento pseudoplástico, en el que la pendiente de la curva de esfuerzo cortante versus velocidad de corte —la viscosidad— se reduce a medida que decrece la velocidad de corte.