O que significa tensão de cisalhamento de fluido?
A tensão de cisalhamento do fluido refere-se à quantidade de unidade de área de força que atua em um determinado fluido paralelo a um pequeno elemento da superfície. Isso ocorre devido ao vetor de força do componente, que é paralelo à seção transversal.
A tensão de cisalhamento do fluido está em contradição com a tensão normal decorrente dos vetores de força. Esses vetores de força são perpendiculares à seção transversal do material, onde ele atua.
A tensão de cisalhamento do fluido também é um fator importante na determinação do destino das células-tronco. A técnica de aplicação, padrão de direção e magnitude influenciam o destino celular e são os que produzem diferentes padrões e proliferação.
O cisalhamento de fluido produz estímulos mecânicos em um nível celular. Existem alguns fluidos, no entanto, que não dependem do histórico da taxa de tensão de cisalhamento do fluido. Os fluidos independentes do tempo e não newtonianos tendem a ser divididos em espessamento por cisalhamento, afinamento por cisalhamento e fluidos newtonianos típicos. Para que a tensão de cisalhamento do fluido seja calculada com precisão, os elementos devem ser muito pequenos. A maior fonte de estresse, neste caso, é a viscosidade do fluido.
Industriapedia explica a tensão de cisalhamento do fluido
Em um escoamento dentro de um recipiente ou vaso reto, os fluidos não se movem em velocidades idênticas em cada ponto dentro do vaso. Nesse caso, o fluxo do fluido é mais lento perto da parede do vaso e mais rápido em sua área focal. A velocidade do fluido assume um perfil de fluxo laminar (ou "parabólico"). Esse tipo de fluxo é produzido por fricção dentro da parede do vaso e está associado à viscosidade do fluido.
Os fluidos que se movem ao longo de um limite ou superfície sólida estão sujeitos a uma tensão de cisalhamento devido ao atrito com esse limite. A condição de não escorregamento reforça que a velocidade do fluido na fronteira, quando relativa à fronteira, é sempre zero. No entanto, a uma certa altura do limite, a velocidade do fluxo deve ser igual à do fluido. A região entre o limite e a altura do limite em que a velocidade do fluxo é igual à do fluido é chamada de camada limite.
Para fluidos newtonianos em fluxo laminar, a tensão de cisalhamento é proporcional à taxa de deformação que pode estar no fluido - que é onde a viscosidade é a proporcionalidade constante. Embora, para fluidos não newtonianos, a viscosidade não seja constante; a tensão de cisalhamento atua na fronteira como resultado dessa perda de velocidade.
Considerando o meio utilizado, a tensão de cisalhamento pode causar uma mudança significativa no fluxo de fluido entre as camadas. Estudar e entender esse fenômeno torna possível implementá-lo no projeto, monitoramento e controle de sistemas que normalmente incluem eletrônicos para uma ampla gama de aplicações em diferentes campos – como automotivo, aeroespacial, energia e processamento industrial.
Em suma, a tensão de cisalhamento do fluido é uma força tangencial produzida pelo atrito como resultado do fluxo do fluido. A magnitude da tensão de cisalhamento do fluido depende da velocidade do fluido ao se mover de e ao redor do vaso; e sua taxa deve ser monitorada e medida com precisão para evitar estresse - o que causa corrosão.