Реограммы ньютоновской и неньютоновской жидкостей.

Зависимость напряжения сдвига в текущей жидкости от скорости сдвига, выраженная графически, называется реологической кривой.

Жидкости, у которых при ламинарном течении напряжения сдвиге меняются пропорционально скорости сдвига, называются Ньютоновскими. Реологическая кривая для таких жидкостей представляет собой прямую линию, проходящую через начало координат. Математически зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига выражается уравнением Ньютона: Коэффициент про­порциональности μ зависит от свойств жидкости. Он характеризует взаимодействие между молекулами жидкости, сопротив­ление их взаимному перемещению. Этот коэффициент для ньютоновских жидкостей получил название абсолютной иди динамической вязкости. Геометрически μ - представляет собой тангенс угла наклона реологической кривой к оси скорости сдвига. Нетрудно видеть, что для ньютоновских жидкостей динамическая вязкость остается неизменной при любой скорости сдвиге.

Жидкости и дисперсные системы, реологические кривые которых не являются прямыми, проходящими через начало координат, называются неньютоновскими. Различают несколько типов неньютоновских жидкостей: псевдопластичные, дилатантные, пластичные.

Реологическая кривая псевдопластичной жидкости проходит через начало координат и обращена выпуклостью в оси касательных напряжений. Реологическая кривая дилатантной жидкости тоже проходит через начало координат, но выпуклостью обращена к оси скорости сдвиге.

Вполне очевидно, что отношение напряжения сдвига к ско­рости сдвига для таких жидкостей не остается постоянным при увеличении скорости сдвига. Оно уменьшается для псевдопластичных жидкостей и увеличивается для дилатантных. Ввиду непосто­янства отношения при различных скоростях сдвига его, в отличие от динамической вязкости ньютоновских жидкостей, назвали эффективной вязкостью (21 вопрос)

Зависимость напряжения сдвига от скорости сдвига для псевдопластичных и дилатантных жидкостей математически описывается уравнением Оствальда: .

В это уравнение входят две величины, зависящие от свойств жидкости и характеризующие сопротивление течению:

К - коэффициент консистенции;

n - показатель степени отклонения поведения жидкости от поведения ньютоновских жидкостей. При n=1 уравнение Остваль­да превращается в уравнение Ньютона, и коэффициент консистен­ции К - становится абсолютной или динамической вязкостью. Чем больше величина n отличается от единицы, тем сильнее поведение псевдопластичной или дилатантной жидкости отклоняет­ся от поведения ньютоновской жидкости.

Реологическая кривая пластичных жидкостей не проходит через начало координат. Она начинается от точки на оси каса­тельных напряжений, соответствующей статическому напряжению сдвига, и имеет прямолинейный участок.

Дата добавления: 2015-07-11