Реология неньютоновский жидкостей. Понятие эффективной вязкости.Классификация неньютоновских жидкостей.

Ньютоновские жидкости примеры свойства.Закон вязкого течения Ньютона.

Закон вязкого течения Ньютона: касательное напряжение(сдвига), возникающее междусоседними слоями при её течении пропорцианально поперечному градиенту скорости(скорости сдвига)

, где , , справедлив для ньютоновских жидкостей

Реология неньютоновский жидкостей. Понятие эффективной вязкости.Классификация неньютоновских жидкостей.

Это жидкости поведение которых не подчиняется закону вязкого трения Ньютона, называется неньютоновскими.Для описания реологических свойств неньютон.жидк.используют понятия эффективной или кажущейся вязкости(мПа*с).Это некая условная хар-ка определяемая как отношение напряжения сдвига к скорости сдвига.

–Такая зависимость вязкости от скор.сдвига называется аномалии вязкости,поэтому жидкости с переменной вязкостью также называют аномальными. Аномальные вязкости были обнаружены у многих жидких дисперсных систем.Наиболее частые причины аном.вязк.этих систем яв-ся структура образов.,т.е объединение частиц дисперсной фазы в пространственную структуру, происход.при достижении опред.концентрации.

Неньют.жидк.делят на 3 группы.1)реостабильные жидк(жидк со стационарными реолог.характеристиками или нелинейно вязкие жидкости) касат напряж не зависит от скорости и времени.2)нереостабильные жидк(жидк с нестабильными реолог.характеристиками) касат.напряж. сдвига зависит и от скор сдвига и от времени.3)Вязкоупругие жидк.которые проявляют св-ва как твердого так и жидкого тела,т.е проявляют упругое восстановление формы после снятия нагрузки

5ВЯЗКОПЛАСТИЧНЫЕ ЖИДКОСТИ,СВОЙСТВА,МОДЕЛЬ. вязкопластичные жидкости это жидкости, кот. в состоянии покоя обладают пространственной структурой и величиной статического напряжения сдвига.Течение вязкопластичных ж/тей начинается при определенной величине напряжения сдвига, равной статическому напряжению сдвига и продолжаются при напряжениях изменяющихся по линейному закону как в обычных ньютоновских ж/тях.Реологическая модель вязкопластичной ж/ти получена в 1889г российским ученым Шведовым при исследовании растворов желатина и Бингомых в 1916 для глинистых р-ров µ’-пластическая или структурная вязякость.Считается,что при τ < вязкопл. жидкость ведет себя как твердое тело,течение ее отсутствует.Это объясняется наличием у покоющихся вязкопластичных тел пространственной структуры,достаточно жесткой, чтобы сопротивляться любому напряжению не превосходящему по величине статическ.напряжения сдвига .При увеличении напряжения свыше структура полностью разрушается и далее ведет себя как неньютоновская ж/ть.Такие св/ва могут проявлять высокопарафинистые нефти,глинистые р-ры,масляные краски

6ПСЕВДОПЛАСТИЧНЫЕ ЖИДКОСТИ. Это ж-ти,для кот. Отсутствует предельное напряжение сдвига , а эффективная вязкость уменьшается при увеличении скорости сдвига,что объясняется разрушением пространственной структуры или ориентированию вдоль линии тока ассиметричных твердых частиц(р-ры полимеров). модель: k и n-эмпирические коэффициенты,первая-это мера консистентности(густоты),вторая-показатель неньютоновского поведения ж/ти, или степень аномалии течения

-предельное динамическое напряж. сдвига. -напряж.сдвига предельного разрушения структуры. -величина напряж,при превышении кот.в системе начинается разрушение структуры.Величина его округ-ся путем экстраполяции прямолинейного участка реолог.линии до пересечения с осью абсцисс.

7ДИЛАТАНТНЫЕ ЖИДКОСТИ. В них отсутствуют предельные напряжения сдвига , однако их эффективная вязкость повышается с увеличением скорости сдвига.Увеличение эффективной вязкости при сдвиговой деформации в таких системах объединяется эффектом дилатации,кот.заключается в расширении материала за счет уменьшения плотности упаковки твердых частиц при сдвиге.Расширение материала в свою очередь приводит к увеличению сопротивления сдвига и росту эффективной вязкости.

Подобные свойства могут проявлять высококонцентрированные суспензии.

Для многих реальных ж-тей связь между напряж-м и скоростью сдвига зависит от времени действия напряж-я сдвига.Величина их эффективной вязкости окр-ся не только скоростью сдвига,но и его продолжительностью.

8ТИКСОТРОПНЫЕ И РЕОПЕТИЧЕСКИЕ. Это ж-ти,для которых при постоянной скорости сдвига напряж-е сдвига и эффективная вязкость уменьшаются с течением времени,что связано с постепенным разрушением пространственной структуры.Тиксотропия является обратимым процессом, и после снятия нагрузки структура в ж-ти постепенно восстанавливаются.Тиксотропные свойства проявляют высокопарафинистые и высокосмолистые нефти,буровые глинистые р-ры, краски и др.дисперсные системы

Линия 1-реологическая линия, получаемая при увеличении скорости сдвига происходит достаточно медленно.Последующее столь же медленное уменьшение скорости сдвига позволяет воспроизвести ту же реологическую линию, т.е. линия 1 явл-ся линией прямого и обратного хода.Если темп увеличения скорости сдвига велик(линия2),не все структурные связи успевают разрушаться,и каждому значению скорости сдвига будут соответствовать большие значения напряж-я сдвига и эффективной вязкости, чем в равновесном случае.При быстром обратном уменьшении скорости сдвига(линия3) разрушенные связи не успевают восстанавливаться,поэтому линия3 лежит ниже равновесной линии. РЕСПЕКТИЧЕСКИЕ ЖИД-ТИ ЭТО ж-ти,кот.свойственно постепенное структурообразование при сдвиговых деформациях.Эффекты реопексии,т.е. структурообразования под движением возмущений обнаруживается,как правило при достаточно малых скоростях сдвига и обусловлены более легкими условиями для образования структуры при малых скоростях сдвига,чем в покое.

Дата добавления: 2015-08-09