Н. Каразина С. В



бет40/50
Дата30.01.2022
өлшемі1,02 Mb.
#24552
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   50
Байланысты:
Физическая и коллоидная химия. Часть II. Коллоидная химия ( PDFDrive )

АНОМАЛИЯ ВЯЗКОСТИ

Аномалия вязкости заключается в отклонении течения от законов Ньютона и Пуазейля. Вязкость неньютоновских жидкостей зависит от на- пряжения сдвига. В свою очередь, они подразделяются на стационарные, реологические свойства которых не изменяются со временем, и неста- ционарные, для которых эти характеристики зависят от времени. Среди неньютоновских стационарных жидкостей различают псевдопластические и дилатантные.

Экспериментальные исследования показали, что графические зави- симости между напряжением сдвига и скоростью деформации, представ- ленные в логарифмических координатах, для стационарных жидкообраз- ных систем часто оказываются линейными и различаются только танген- сом угла наклона прямой. Поэтому общую зависимость напряжения сдви- га от скорости деформации можно выразить в виде степенной функции



P k n , (11.13)

где k и n – постоянные, характеризующие данную жидкообразную сис- тему.

Ньютоновская вязкость  неньютоновской стационарной жидкости

определяется уравнением



 P k n1. (11.14)

  


Типичные зависимости скорости деформации жидкообразных тел от напряжения (кривые течения, или реологические кривые) представлены на рис. 11.5.

Если n =1, жидкость является ньютоновской и константа k совпада- ет со значением ньютоновской вязкости (кривая 1 на рис. 11.5). Таким образом, отклонение n от единицы характеризует степень отклонения

свойств жидкости от ньютоновских. Для псевдопластических жидкостей ( n 1) характерно снижение ньютоновской вязкости с ростом скорости деформации сдвига (кривая 2 на рис. 11.5). Для дилатантных жидкостей n 1 и ньютоновская вязкость растет с увеличением скорости деформации сдвига (кривая 3 на рис. 11.5).

Разбавленные дисперсные системы

с изометрическими частицами обычно

представляют собой ньютоновские

жидкости. К псевдопластическим жид- костям относятся суспензии, содержа- щие асимметричные частицы, и рас- творы полимеров, например производ- ные целлюлозы. По мере роста напря- жения сдвига частицы суспензии по-

степенно ориентируются своими боль-

шими осями вдоль направления потока. P


Хаотическое движение частиц меняется на упорядоченное, что ведет к умень- шению вязкости. Дилатантные жидко- сти в химической технологии встреча- ются редко, их свойства характерны,

Рис. 11.5. Типичные кривые те- чения жидкообразных тел:

1 – ньютоновские жидкости; 2 – псевдопластические жидкости; 3 – дилатантные жидкости.


например, для некоторых керамических масс. Дилатантное поведение на- блюдается у дисперсных систем с большим содержанием твердой фазы. При течении таких дисперсных систем под действием малых нагрузок дисперсионная среда играет роль смазки, уменьшая силу трения и соот- ветственно вязкость. С возрастанием нагрузки плотная упаковка частиц нарушается (разрыхляется), объем системы несколько увеличивается (увеличивается межчастичный объем), что приводит к оттоку жидкости в расширенные участки и недостатку ее для смазки трущихся друг о друга частиц, т.е. вязкость возрастает.

Математической моделью вязкопластического тела (тела, проявляю- щего вязкие или упругие свойства в зависимости от напряжения) являет- ся уравнение Бингама



P P □ , (11.15)
пред


где

– пластическая вязкость.



Скорость деформации равна нулю при P Pпред , и только при

P Pпред

она возрастает с увеличением напряжения. При





Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   36   37   38   39   40   41   42   43   ...   50




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет