Equipo de Ingeniería FB Bombas9 min de lectura
La viscosidad describe resistencia al cizallamiento. La dinámica puede expresarse en cP y la cinemática en cSt; con densidad en g/cm³ a igual temperatura, cSt = cP ÷ densidad. Afecta rendimiento, potencia y aspiración, pero no decide sola la tecnología. Informe propiedades al arrancar y operar en lugar de usar un corte universal.
En resumen
- Viscosidad dinámica y cinemática son distintas; convertir exige densidad y temperatura coherentes.
- Compare tecnologías con igual fluido y punto; no hay frontera universal de 200 cSt.
- La bomba de engranajes FBE bombea fluidos viscosos hasta 100.000 SSU (límite por diámetro), reduciendo la rotación según la tabla MTEC-01/01.
- Use propiedades de la ficha al arrancar y operar.
- ISO VG se referencia a 40 °C; no traslade ese número a otra temperatura.
Consulte ficha del fluido y tablas de configuración.
1. Qué es la viscosidad
La viscosidad es la medida de cuánto un fluido resiste al flujo. El agua fluye fácilmente (baja viscosidad), la miel fluye lentamente (alta viscosidad), y el cemento asfáltico (CAP), semisólido o sólido a temperatura ambiente, se vuelve fluido al calentarse. Físicamente, la viscosidad es causada por las fuerzas intermoleculares de cohesión dentro del fluido — moléculas grandes y cadenas largas (como polímeros y aceites pesados) generan más resistencia que moléculas pequeñas (como agua y solventes).
Existen dos tipos de viscosidad: (1) Viscosidad dinámica (o absoluta) — mide la resistencia al flujo en función de la fuerza aplicada. Unidad SI: Pa·s (pascal-segundo). Unidad industrial: cP (centipoise). Referencia: agua a 20 °C = 1,0 cP. (2) Viscosidad cinemática — es la viscosidad dinámica dividida por la densidad del fluido. Unidad SI: m²/s. Unidad industrial: cSt (centistokes). Referencia: agua a 20 °C = 1,0 cSt. La relación: cSt = cP / densidad (g/cm³).
En la definición del Hydraulic Institute, la viscosidad es la propiedad que hace que el líquido resista la tensión de cizallamiento, como la causada por el flujo, sobre todo junto a la pared del tubo. La viscosidad absoluta es la tensión de cizallamiento dividida por la tasa de cizallamiento; expresada en relación con la densidad, pasa a ser la viscosidad cinemática.
2. Unidades de viscosidad y cómo convertir
cP y cSt son magnitudes distintas y requieren densidad para convertir. SSU es tiempo de escurrimiento Saybolt a temperatura definida, no múltiplo exacto de cSt. Use correlación con rango y temperatura declarados o datos del proveedor; no aplique un factor lineal a toda la escala.
El SSU (Saybolt Seconds Universal) es el tiempo que una cantidad medida del líquido, a una temperatura definida, tarda en escurrir por un orificio calibrado en el fondo de un recipiente. En las referencias del Hydraulic Institute, el agua tiene cerca de 31 SSU a 60 °F (15,6 °C); los aceites lubricantes ligeros pueden tener 100 o 200 SSU; los más viscosos, miles de SSU; y fluidos extremadamente viscosos, como el alquitrán pesado, llegan a 1 millón de SSU.
La FBE tabula la rotación en SSU (MTEC-01/01 y catálogo). El catálogo FBE 2026 (p.5) convierte así: cSt = cP ÷ densidad en g/cm³ (en el catálogo, «peso específico»), y por encima de 300 SSU vale la aproximación SSU = cSt × 4,635. Por debajo, use la tabla de conversión del propio catálogo, que relaciona SSU y cSt con escalas como Saybolt Furol, Redwood, grados Engler y copas Ford y Zahn.
Ejemplo con valor ilustrativo: un aceite de 900 cP y densidad de 0,9 g/cm³, ambos medidos a la temperatura de bombeo, tiene 1.000 cSt, o cerca de 4.635 SSU. En la tabla de rotación de la FBE (sección 5), ese valor cae en el rango de 2.500 a 7.500 SSU: 850 rpm, transmisión directa, modelos de 1/2″ a 6″.
3. Tabla de viscosidad: fluido, valor y temperatura
Una tabla útil identifica producto, concentración, temperatura, método y unidad. ISO VG 32 se referencia a 40 °C; no significa 32 cSt a 20 °C. Las clases SAE tampoco dan solas una viscosidad única. Para melaza, resina, emulsión o grasa, revise reología y condiciones de medición.
La tabla siguiente reúne valores de fuente primaria y muestra por qué el nombre del producto no sustituye la viscosidad de proceso: cada valor viene con su temperatura y su fuente. El CAP 50/70, por ejemplo, recibe el nombre por la penetración a 25 °C, y el manual de asfaltos de Petrobras vincula la trabajabilidad, la consistencia a las temperaturas de manejo, con el bombeo, el almacenamiento y la aplicación.
Deslice la tabla para ver todas las columnas. La primera columna permanece a la izquierda.
| Fluido | Valor | Temperatura | Fuente |
|---|---|---|---|
| Agua | 1,00 cP (1,00 cSt) | 20 °C | NIST |
| Agua | 0,65 cP (0,66 cSt) | 40 °C | NIST |
| Agua | 0,28 cP (0,29 cSt) | 100 °C | NIST |
| Agua | cerca de 31 SSU | 60 °F (15,6 °C) | Hydraulic Institute |
| Aceite ISO VG 32 | grado de viscosidad cinemática | 40 °C | ISO 3448 |
| ADP CM-30 (asfalto diluido de petróleo) | 30 a 60 cSt | 60 °C | Petrobras |
| CAP 50/70 | clasificado por penetración: 50 a 70 dmm | 25 °C | Petrobras |
4. Cómo influye la viscosidad en la selección
La selección combina viscosidad, caudal, presión, temperatura, composición y aspiración. Mayor viscosidad puede reducir slip y aumentar eficiencia volumétrica de engranajes, pero elevar fricción y requisitos de entrada. Compare rendimiento y potencia sin frontera fija de 200 cSt.
Una curva centrífuga con agua requiere evaluar el líquido real. El Hydraulic Institute (HI) describe correcciones de caudal, altura y rendimiento según viscosidad y bomba. Cambian potencia y pueden afectar aspiración; un dato aislado de cSt no prueba que sea antieconómica.
Con líquidos viscosos, el HI resume el efecto en relación con el ensayo con agua: la altura y el caudal bajan, y la potencia de entrada sube de forma marcada, porque el rendimiento disminuye. El mismo texto señala otras dos preocupaciones tratadas en la ANSI/HI 9.6.7: el aumento del NPSH requerido (NPSH3) y el del par de arranque.
En el ejemplo del Hydraulic Institute, el rendimiento de una centrífuga baja de cerca del 80% en agua a aproximadamente el 50% con un líquido de 1.000 SSU y densidad relativa 0,9, según la corrección empírica de la ANSI/HI 9.6.7. El HI concluye, sin fijar un valor, que el uso de centrífugas puede quedar limitado cuando la viscosidad lleva a un rendimiento inaceptable y que, en esos casos, una bomba de desplazamiento positivo puede ofrecer una mejor solución.
En las bombas rotativas de desplazamiento positivo, el HI registra que el caudal y el rendimiento volumétrico en general suben con la viscosidad; el deslizamiento interno (slip), diferencia entre el caudal teórico y el entregado, depende de la viscosidad y de la presión. En cambio, las pérdidas por fricción elevan la potencia por encima de la teórica, y la presión neta positiva de entrada requerida (NPIPR) aumenta con la viscosidad.
En la FBE, el catálogo 2026 (p.5) trae el rendimiento (η) por viscosidad y presión. Ese η no es el rendimiento volumétrico citado arriba: baja con la viscosidad y sube con la presión. A 7 kgf/cm², va del 40% a 1.000 SSU al 14% a 100.000 SSU. El número vale para la FBE en esa condición y no se compara directamente con el ejemplo de centrífuga del HI, que es de otra bomba.
Para elegir el motor comercial, el mismo catálogo recomienda, por rango de potencia en el eje de la bomba (BHP), una reserva de potencia del 50% hasta 2 cv, 30% de 3 a 5 cv, 25% de 6 a 10 cv, 15% de 11 a 25 cv y 10% por encima de 25 cv.
5. Tabla de rotación por viscosidad de la FBE
La Tabla 2 de la FBE (MTEC-01/01) y la p.5 del catálogo FBE 2026 traen la misma relación entre rango de viscosidad, rotación, transmisión y modelos. Hasta 7.500 SSU, la transmisión es directa; por encima, la rotación baja a 700 a 150 rpm, con polea o reductor, y, en la tabla, el rango de 50.000 a 100.000 SSU lista solo los modelos de 3″ a 6″.
La Ingeniería de FB Bombas extiende la tabla a los modelos A, CA y CA-A; según el catálogo 2026, esas variantes valen solo para los modelos de la línea actual, y la FBE 1/2″ A ya no se suministra. La tabla orienta la rotación; la selección verifica además caudal, presión, potencia con la reserva del catálogo y aspiración. El artículo de selección de la FBE por viscosidad detalla la presión máxima de aspiración (Tabla 5, MTEC-01/01) y la nomenclatura.
Deslice la tabla para ver todas las columnas. La primera columna permanece a la izquierda.
| Viscosidad (SSU) | Rotación (rpm) | Transmisión | Modelos FBE |
|---|---|---|---|
| 30 a 250 | 1.750 | Directa | 1/8″, 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″ y 1″D |
| 250 a 2.500 | 1.150 | Directa | 1/8″, 1/4″, 1/2″, 3/4″, 1″, 1″D, 1.1/2″, 2″, 3″, 4″ y 5″ |
| 2.500 a 7.500 | 850 | Directa | 1/2″, 3/4″, 1″, 1″D, 1.1/2″, 2″, 3″, 4″, 5″ y 6″ |
| 7.500 a 10.000 | 700 a 500 | Polea o reductor | 1.1/2″ a 6″ |
| 10.000 a 50.000 | 500 a 300 | Polea o reductor | 1.1/2″ a 6″ |
| 50.000 a 100.000 | 300 a 150 | Polea o reductor | 3″ a 6″ |
6. Temperatura y viscosidad en arranque y operación
Verifique arranque y operación con propiedades del fluido elegido. Los valores de viscosidad en frío y en régimen de un aceite térmico no sirven para otro sin su propia ficha. Confirme potencia, velocidad, aspiración y calentamiento; bomba auxiliar o cambio automático exige proyecto propio.
Incluso el agua cambia de forma medible: según los datos del NIST, su viscosidad dinámica baja de 1,00 cP a 20 °C a 0,65 cP a 40 °C y 0,28 cP a 100 °C. En productos viscosos, pida al proveedor la curva de viscosidad por temperatura e informe a ingeniería las temperaturas mínima, de arranque y de operación.
Cuando el producto debe mantenerse caliente dentro de la bomba, la FBE puede recibir cámara de calentamiento (variante CA, accesorio en el catálogo) de 1.1/2″ a 6″ (MTEC-01/01), y el catálogo FBE 2026 (p.3) indica temperatura de 10 °C hasta 500 °C para la serie. Confirme la ejecución para la temperatura, la presión y la viscosidad de cada servicio.
7. ¿No está seguro de la viscosidad? Hable con el ingeniero
Envíe nombre comercial, ficha, composición y temperaturas mínima y máxima. Identifique datos faltantes de viscosidad o reología para revisar con el proveedor. La propuesta debe confirmar datos y alcance. Contacto: comercial@fbbombas.com.br o WhatsApp +55 11 97287-4837.