Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Система неньютоновская

    В разделе 1.3 рассматривалось обтекание сферы неньютоновским потоком. Расчет массо- и теплообмена в таких системах можно осуществлять, исходя из рещения уравнений (4.17). (4.96) для внешней задачи конвективного переноса. [c.215]

    Имеет место в жидких системах, где скорость сдвига прямо пропорциональна усилию сдвига. Ньютоновское течение может иметь место в маслах, не содержащих полимерных загущающих присадок. Когда между скоростью сдвига и усилием сдвига нет прямой пропорциональности, то течение называется неньютоновским. Это имеет место в маслах, содержащих загущающие присадки. [c.9]


    Снижение интенсивности теплообмена с увеличением концентрации мелких частиц полиэтилена в жидкости наблюдалось также Яновским [971, который объясняет это тем, что легкие частицы с плотностью, близкой к плотности жидкости, образуют квазигомогенную систему с повышенной вязкостью. Но, вероятно, здесь главную роль играет не плотность твердой фазы, а особая структура неоднородной системы, приближающейся по свойствам к неньютоновской жидкости. Исследования, например, Бушкова [701 с частицами полистирола в воде показали увеличение коэффициента теплоотдачи от суспензии к стенке теплообменного элемента а у с увеличением как их диаметра (от 0,5 до 1,6 мм), так и концентрации. Если руководствоваться опытными данными [1101, то можно предложить следующую эмпирическую зависимость для расчета а у. [c.71]

    В точке В система переходит из состояния неньютоновской (аномальной) жидкости в состояние высокомолекулярных растворов (ньютоновской жидкости) с критическим напряжением сдви- [c.37]

    В зависимости от состава и температуры нефть и ее фракции могут образовывать дисперсные системы, приобретая свойства неньютоновских жидкостей, в связи с чем изучению их реологических свойств (прочности и устойчивости против расслоения) придается большое значение. [c.21]

    Имеется множество систем, обладающих промежуточными структурно-механическими свойствами. По реологическим свойствам к бингамовским твердообразным системам очень близки пульпы, шламы, буровые растворы, масляные краски, зубные пасты и т. д. Они отличаются небольшим пределом текучести, а при развитии деформации ведут себя как структурированные жидкости. Такие системы часто относят к неньютоновским жидкостям. [c.368]

    Гидродинамическое взаимодействие между каплями в концентрированных системах рассмотрено Симха (1952), однако безотносительно к возможности агрегации или влиянию сдвига. Его наблюдения относятся к ньютоновскому компоненту неньютоновского течения. Капли имеют конечный размер, и это становится особенно существенным в концентрированных эмульсиях, где расстояние между дефлокулированными каплями мало и часто меньше, чем их диаметр. [c.254]

    Этот подход к описанию двухмерного потока идентичен концепции, которая развивается в методах классического анализа, известных как метод сеток , или метод дискретных элементов . Физически МКЭ отличается от метода сеток только тем, что в нем элементы представляют собой двух- или трехмерные фигуры [30]. Метод сеток является простейшим методом, который был модифицирован для описания течения неньютоновских жидкостей заменой постоянной ньютоновской вязкости на эквивалентную ньютоновскую вязкость [31 ], однозначно связанную с локальным значением напряжений сдвига на стенке, в свою очередь зависящим от локальной величины градиента давлений. И то, и другое можно определить повторным решением системы алгебраических уравнений относительно Pi j, причем при каждой итерации пересчитываются значения вязкостей. Этот метод применялся для описания двухмерного течения при заполнении литьевых форм и в экструзионных головках. [c.601]


    К наполненным системам относят три вида неньютоновских нефтяных жидкостей  [c.68]

    Для объяснения природы неньютоновского течения системы, состоящей из, кинетических единиц одного типа, Эйринг [50] использовал следующее выражение, без достаточных оснований применяемое к полимерам  [c.169]

    Весьма важной характеристикой полимерной системы является, энергия активации вязкого течения (см. 2). Ее определяют из температурной зависимости вязкости в режиме постоянного напряжения сдвига, поскольку, как впервые отметил Бартенев, для неньютоновских жидкостей, в принципе, энтальпия активации вязкого течения Н является зависимой от градиента скорости функцией . В обычных условиях эксперимента значение Н не зависит от напряжения сдвига (некоторые специальные случаи не рассматриваются). Более существенно заметить, что величина Н зависит от температуры. При измерениях в широком интервале температур формула Френкеля — Аррениуса с энергией активации вязкого течения, независимой от температуры, становится несправедливой, [c.179]

    Системы, у которых напряжение сдвига изменяется не пропорционально скорости сдвига, называются неньютоновскими. В случае проявления неньютоновского течения для системы характерна зависимость вязкости от напряжения сдвига г = г](Р). Чтобы отличить такую вязкость от ньютоновской, ее называют структурной , так как часто эта зависимость связана с разрушением структуры системы под действием напряжений. Чтобы отличить обе вязкости, ньютоновская обозначается т]о, а структурная — т]. Структурная вязкость т], зависящая от напряжения или скорости деформации, для различных веществ наблюдается при переходе структуры из неориентированного в ориентированное состояние (ориентационные эффекты), обратимом (тиксотропном) разрушении структуры, при увеличении скорости деформации сдвига и уменьшении энергии активации процесса течения. [c.148]

    Уравнение Пуазейля применимо в области невысоких давлений, где течение жидкостей ламинарно. Оно показывает, что для нормально вязкой жидкости скорость истечения из капилляра прямо пропорциональна напряжению сдвига. Графически это показано на рис. 23.8, У, из которого видно, что течение ньютоновской жидкости в координатах скорость течения — давление изображается прямой линией, проходящей через начало координат. В области турбулентного течения закон Пуазейля не выполняется (участок бв кривой 1 рис. 23.8). Неньютоновские системы не подчиняются закону Пуазейля (рис. 23.8, 2) ни в области малых, ни в области больших давлений, за исключением участка де. Из закона Пуазейля следует, что для ньютоновской жидкости справедливо выражение [c.382]

    Неньютоновские жидкости проявляют аномалии вязкости, т. е. отклонения от законов Ньютона и Пуазейля. Эти жидкости можно еще подразделить на псевдопластические и дилатантные. Для псевдо-пластических жидкостей характерно, что их скорость течения возрастает быстрее, чем приложенное давление. Это говорит об уменьшении коэффициента вязкости при возрастании давления. Кривая течения такой жидкости также проходит через начало координат, но имеет криволинейный ход с выпуклостью к оси абсцисс на значительном участке (рис. 23.9,2). Растворы многих полимеров ведут себя таким образом. Скорость течения дилатантных жидкостей растет медленнее, чем приложенное давление следовательно, их вязкость увеличивается при повышении давления и кривая имеет выпуклость к оси ординат (рис. 23.9, 3). Дилатантные системы называют также растекающимися. В растекающемся потоке скорость уменьшается при возрастании давления, что приводит к увеличению вязкости. Многие порошки и уплотненные дисперсные материалы проявляют склонность к растеканию. При малых давлениях (при сдвиге), прежде чем отдельные частицы смогут двигаться относительно друг-друга, их взаимная упаковка становится более рыхлой и система увеличивается в объеме. При этом вязкость уменьшается. [c.382]

    В дальнейшем рассматриваются неньютоновские системы, вязкость которых не зависит от времени, а зависит от напряжения сдвига. Такая вязкость получила название эффективной. [c.132]

    Можно предполагать, что аномальное поведение жидкостей при этих условиях обусловлено постепенным переходом неньютоновской нефти к пластичным дисперсным системам и хрупкостью их структурного каркаса. Отсюда следует вывод, что в зависимости от условий наблюдается взаимный переход дисперсных структур — от коагуляционных с реологическими линиями условно-вязких жидкостей к промежуточной группе—коагуляционно-кристаллизационной структуре условно-пластических тел и обратно. [c.19]

    Приведенные факты показывают, что многие жидкости (нефти, пластовая вода), не проявляющие аномальных свойств вне контакта с пористой средой, при малых скоростях фильтрации могут образовывать неньютоновские системы, взаимодействуя с пористой породой. Наличие начального градиента давления у, при достижении которого начинается фильтрация, было обнаружено и при движении флюидов в газоводонасыщенных пористых средах (А. X. Мирзаджанзаде и др.). При этом было установлено, что величина у изменяется в щироких пределах и в больщинстве случаев тем выще, чем больще глинистого материала содержится в пористой среде и чем выше остаточная водонасыщенность газоводяной зоны. [c.25]


    Изложены теоретические основы расчета колонных аппаратов. Рассмотрены стационарные и нестационарные режимы обтекания жидких, твердых и газообразных частиц потоком ньютоновской и неньютоновской жидкости, массо- и теплообмен в зтих системах с учетом химических реакций и поверхностных явлений на границе раздела фаз. Результаты теретических исследований сопоставлены с зкспериментальными данными и использованы для расчета конкретных промышленных аппаратов. [c.2]

    Для 5<К <25 Накано и Тьен [50] с помощью метода Галеркина получили приближенное решение задачи о движении капли ньютоновской жидкости в неньютоновской среде, описываемом уравнением (1.105). Расчеты проводились при значениях 0,6<и< 1 и 0,0КЛГ<2. Численные значения коэффициента сопротивления приведены в табл. 1.5. При увеличении Ке, как следует из табличных данных, коэффициент сопротивления для псевдопластическ рс жидкостей падает быстрее, чем для ньютоновских. Так, если при Ке<1 коэффициент сопротивления при движении в псевдо пластической среде для любых значений п и X выше, чем в ньютоновской, то уже при Ке = 25 для и = 0,6 и 2 наблюдается обратный эффект. Расчеты Накано и Тьена основаны на использовании системы аппроксимирующих функций, близких по виду к функции потенциального течения. Этим обусловлено отсутствие предельного перехода в решении при Ке 0. [c.34]

    Для ньютоновской системы константа а=1, для неньютоновской (бингамовской) она отличается от единицы и тем больше, чем значительнее отклонение от простого вязкого течения. Таким образом, константа а может быть мерилом аномалии вязкости [9, 11]. Аномальность состоит в том, что течение структурированного тела начинается лишь тогда, когда напряжение ч двига превысит некоторое критическое значение, необходимое для разрушения структуры. После этого вязкость системы при-лимает постоянное значение сразу же или постепенно, как показано на рис. 4. [c.16]

    Отмечено, что разделение на фильтрах суспензий с неньютоновской жидкой фазой исследовано недостаточно [168]. Дано математическое описание процесса разделения суспензии при допущениях, что оседанием частиц в суспензии можно пренебречь, фильтрат является жидкостью Стокса, движение жидкости в порах осадка ламинарное. В частности, установлено, что в координатах д—(йхЩ) - (где п — индекс текучести) получаются прямые линии в соответствии с экспериментами на системах карб-оксиметилцеллюлоза — двуокись кремния или окись алюминия. Отсюда следует, что в этих системах эмпирическая характеристика сопротивления осадка сохраняет постоянную величину в процессе фильтрования. В других экспериментах обнаружено, что удельное сопротивление осадка изменяется с течением времени. [c.58]

    О. Нефти. Нефти являются полифракционными многокомпонентными системами. Их плотность меняется в широких пределах от 730 до 1040 кг/м- . Тяжелые (неньютоновские) нефти (р>900 кг/м ), содержащие много твердых углеводородов — парафинов, смол, асфальтенов, обладают сильно выраженным аномальным изменением вязкости и вязконластичности. В процессах добычи, хранения, транспортировки, переработки и использования нефть подвергается различным тепловым воздействиям. В частности. [c.182]

    Подвижность при низких температурах. Потеря нодвижности масел ири низких температурах происходит по двум причинам из-за резкого повышения вязкости масла и вследствие появления в масле структур, состоящих из кристаллов твердых углеводородов. В первом случае масло сохраняет все свойства ньютоновской жидкости, хотя и становится практически неподвижным. Во втором случае оно приобретает свойства, присущие дисперсным (неньютоновским) системам вязкость масла начинает зависеть от скорости сдвига и от времени ирнло кения нагрузки. [c.350]

    На примере исследования деформационно-прочностных свойств мангышлакской нефти было показано, что в зависимости от градиента скорости нефть ведет себя как псевдопластичное, идеаль-но-пластичное тело или как тело Шведова — Бингама [66]. Эффективная вязкость парафиннстых нефтей складывается из структурной вязкости, зависящей от наличия в системе надмолекулярных структур, температуры, градиента скорости сдвига и вязкости ньютоновской" жидкости, в которую переходит неньютоновская жидкость после разрушения структурированной системы [67]. Термообработка, введение специальных добавок оказывают большое влияние на реологические свойства парафиннстых нефтей [68—70]. [c.21]

    В этой главе рассматриваются вопросы учета сырой нефти при ее дальнейшей транспортировке, не затрагивая вопросов измерения дебита нефтяных скважин. Под сырой нефтью будем подразумевать любую нефть (жидкость), полученную после сепарации, без всякого ограничения содержания каких-либо примесей (воды, солей, механических примесей и т.д.) и перекачиваемую на установки подготовки нефти. Эта жидкость представляет собой сложную смесь нефти, растворенного газа, пластовой воды, содержащей, в свою очередь, различные соли, парафина, церезина и других веществ, механических примесей, сернистых соединений. При недостаточном качестве сепарации в жидкости может содержаться свободный газ в виде пузырьков - так называемый окклюдированный газ. Все эти компоненты могут образовывать сложные дисперсные системы, структура и свойства которых могут быть самыми разнообразными и, самое главное, не постоянными в движении и времени. Например, структура и вязкость водонефтяной эмульсии могут изменяться в широких пределах в процессе движения по трубам, в зависимости от скорости, температуры, давления и других факторов. Всё это создаёт очень большие трудности при учете сырой нефти, особенно при использовании средств измерений, на показания которых влияют свойства жидкости, например, турбинных счетчиков. Особенно большое влияние оказывают структура потока, вязкость жидкости и содержание свободного газа. Частицы воды и других примесей могут образовывать сложную пространственную решетку, которая в процессе движения может разрушаться и снова восстанавливаться. Поэтому водонефтяные эмульсии часто проявляют свойства неньютоновских жидкостей. Измерение вязкости таких жидкостей в потоке представляет большие трудности из-за отсутствия методов измерения и поточных вискозиметров. Измерения, проводимые с помощью лабораторных приборов, не дают истинного значения вязкости, так как вязкость отобранной пробы жидкости отличается от вязкости в условиях трубопровода из-за разгазирования пробы и изменения условий измерения. Содержание свободного газа зависит от условий сепарации и свойств жидкости. Газ, находясь в жидкости в виде пузырьков, изменяет показание объемных счетчиков на такую долю, какую долю сам составляет в жидкости, то есть если объем газа в жидкости составляет 2 %, то показание счетчика повысится на 2 %. Точно учесть содержание свободного газа при определении объема и массы нефти очень трудно по.двум причинам. Во-первых, содержание свободного газа непостоянно и может изменяться в зависимости от условий сепарации (расхода жидкости, вязкости, уровня в сепараторах и т.д.). Во-вторых, технические средства для непрерывного измерения содержания газа в потоке в настоящее время отсутствуют. Имеющиеся средства, например, устройство для определения свободного газа УОСГ-ЮОМ, позволяют производить измерения только периодически и дают не очень достоверные результаты. Единственным способом борьбы с влиянием свободного газа является улучшение сепарации жидкости, чтобы исключить свободный газ или свести его к минимуму. Для уменьшения влияния газа УУН необходимо устанавливать на выкиде насосов. При этом объем газа уменьшается за счет сжатия. [c.28]

    Марон и Пирс (1956) и Марон и Сиско (1957) применили теорию неньютоновского течения Ри — Эйринга к эмульсиям латекса с объемной концентрацией дисперсной фазы 0,25—0,60. Для объемных концентраций вплоть до 0,43 в уравнении (1У.144) п равнялось 2, но при более высоких концентрациях п составило 3, как в уравнении (1У.147), в пределах области сдвига 1 — 15 сек Вклад, вносимый третьим элементом течения, приобретает возрастающее значение при нижнем пределе этой области сдвига. Эмульсии латекса не были монодиснерсными и течение при низких скоростях сдвига .. . могло зависеть не только от релаксационной реакции более мелких частиц, которые будут иметь меньшее Тр, но п более крупных частиц, для которых Тр будет больше. Прп более высоких скоростях сдвига влияние последнего будет прогрессивно уменьшаться и система станет зависимой только от одного элемента течения латекса . [c.244]

    Значения определяют по данным вязкости для неньютоновских эмульсий с различными объемными концентрациями дисперсной фазы. Затем вычисляют значение U p с помощью уравнений (IV.73) и (IV. 184) и вводят в уравнения (IV. 182) и (IV. 183), получая величины 0 и А. Таким путем Джиллеспи и Вайли нагали для эмульсий В/М, стабилизированных монолауратом сорбитана, значения Лв/м = = 3,9-10 эрг и 0 = 2,3 А. Опи пришли к заключению, что каждая капля вместе с окружающим ее слоем эмульгатора действует как единая система, так что реально — это расстояние между наружными поверхностями слоя эмульгатора, покрывающего соседние капли, а не удвоенная толщина слоя эмульгатора, как полагали Альберс и Овербек (1960), Вероятно, это правильно, когда химические составы дисперсной фазы и слоя эмульгатора подобны. Однако во всех других случаях подразумевается, что вычисленные значения А относятся к взаимодействию между соседними слоями эмульгатора, а не к взаимодействию между каплями, видоизмененными адсорбированным эмульгатором. [c.253]

    Исследование алияния содержания воды на структурно-механические свойства вододизельных эмульсий, стабилизированных 7% ЭН-1, позволило установить усиление неньютоновских свойств системы (степень аномалии течения все больше отклоняется от 1 0) по мере увеличения водосодержания от 30 до 60% и возрастания температуры от Q до 40 °С (см. табл,5.3). [c.68]

    В агрегативно устойчивых дисперсных системах при поляризации частиц электрическим или магнитным полем образуется тик-сотропная структура в виде цепочек связанных между собой частиц, что ведет к появлению неньютоновских свойств (электро-нли магнитореологический эффект). [c.158]

    Реально существующая в поле простая цепочечная структура является в то же время удобной физической моделью более сложных трехмерных коагуляционных структур, на которой можно легко понять механизм течения тиксот-ропных систем, причину неньютоновских свойств, связь этих свойств с устойчивостью и другими коллоиднохимическими параметрами дисперсной системы. [c.205]

    Следует иметь в виду, что схема, приведенная на рис. 11.23, непригодна для исследования пластичных материалов, так как в предельном случае у —> О сопротивление донной части суспензии будет того же порядка (пОН ), что и в рабочем зазоре й лОНх ). Наоборот, при Т) 7 Т(, вклад донной части пренебрежимо мал (порядка /Л), т. е. прибор будет утрировать неньютоновские свойства системы. [c.216]

    Анализ широкого набора экспериментальных данных позволил установить (см. 2), что у высокомолекулярных гибкоцепных полимеров наибольшая ньютоновская вязкость пропорциональна (Под высокомолекулярными полимерами понимают такие, у которых молекулярная масса в достаточной мере превышает /Икр, при котором завершается застройка флуктуационной сетки). Однако для возникновения в системе высокоэластических деформаций, т. е. для того чтобы система, находящаяся в вязкотекучем состоянии, проявила некоторое каучукоподобие, молекулярная масса должна превосходить М р в несколько раз [45]. При меньших М проявляются лишь признаки неньютоновского течения. Все это относится лишь к полимерам с узким молекулярно-массовым распределением. При широких молекулярно-массовых распределениях упомянутые закономерности сохраняются, но относить их нужно к средневязкостной молекулярной массе с усреднением по абсолютной вязкости [35, с. 24]. [c.176]

    Реология представляет собой науку о деформации и течении материалов. В случае полимеров реология позволяет получить результаты, дополняюшие теорию упругости п гидродинамику, что важно для физического и математического описания процессов переработки полимеров в изделия. Процессы течения полимеров подчиняются некоторым закономерностям, наблюдаемым в аномально вязких низкомолекулярных системах. Однако неньютоновское течение полимеров не описывается предложенным Эйрингом энергетическим механизмом. Механизм вязкого течения полимеров, предложенный Бартеневым, является энтропийным, как и механизм высокоэластической деформации полимеров. Для полимеров с высокой молекулярной массой оказывается справедливым правило логарифмической аддитивности вязкости. [c.172]

    Т1Щ0= 1,002-Па-с при 293 К и 8,902-10- Па-с при 298 К). Некоторые коллоидные системы (золи и суспензии с асимметричными частицами, эмульсии и др.) и растворы ВМВ не подчиняются уравнениям Ньютона и Пуазейля. Их называют аномально вязкими или неньютоновскими (рис. 24.2, кривая 2). На участке АВ течение отсутствует вследствие упругого сопротивления образовавшейся в растворах ВМВ структуры и система ведет себя как твердое тело. Когда давление станет больше ре, структура разрушается и система начинает течь на участке ВС. Разрушение структуры прогрессирует, эффективная вязкость падает с ростом давления и в точке С достигает постоянного минимального значения, соответствующего наиболее полному разрушению структуры и оптимальной деформации ВМВ. По наклону линейного участка СО находят наименьшую пластическую вязкость исследуемой системы  [c.224]

    Системы, вязкость которых зависит от напряжения сдвига или от градиента скорости, называются неньютоновски- [c.128]

    В других случаях, в частности при значительных деформациях макромолекул (конформационных изменениях) в потоке, возможно и обратное явление роста эффективной вязкости с увеличением скорости течения. Подобные явления не могут быть описаны рассмотренными выше простейшими реологическими моделями с постоянными парамет рами. Системы, в которых наблюдается завпсимость вязкости от скорости течения, называются аномальными, или неньютоновскими жидкостями. Впрочем, изменения вязкости, связанные с ориентацией и деформацией частиц дисперсной фазы в малоконцентрированных системах (при отсутствии взаимодействия частиц), обычно сравнительно невелики, во всяком случае не превышают порядка величины. [c.327]

    Выпадение кристаллов парафина в ПЗП и стволе добывающих скважин обусловлено изменением термодинамического равновесия в результате эксплуатации скважин с забойными давлениями ниже давления насыщения, обводненности скважин, охлаждения ПЗП в процессе бурения, перфорации, проведения капитальных ремонтов и т.д. Так, уменьщение газосодер-жания нефти при снижении давления ниже давления насыщения в процессе разработки залежи вызывает увеличение температуры насыщения нефти парафином, вьвделение из нефти кристаллов парафина, что существенно ухудщает условия фильтрации [62]. Кристаллы парафина могут образовывать в поровых каналах скопления (агрегаты), вызьшая дополнительные увеличения фильтрационных сопротивлений для нефти [41]. Исследованиями авторов [12, 43, 53] установлено, что парафинистые нефти при температурах, близких к температуре насыщения нефти парафином или ниже ее, ведут себя как неньютоновские жидкости - возрастает предельное напряжение сдвига и начальный градиент давления сдвига. Таким образом, снижение температуры пласта из-за закачки холодной воды и нарущения термодинамического равновесия пластовой системы приводит к выпадению кристаллов парафина в пористой среде и как следствие к снижению продуктивности добывающих и приемистости нагнетательных скважин, уменьщению коэффициента охвата пласта заводнением по толщине и в некоторых случаях может вызвать полное отключение некоторых пропластков из активной выработки [41]. [c.106]


Смотреть страницы где упоминается термин Система неньютоновская: [c.179]    [c.218]    [c.178]    [c.366]    [c.186]    [c.24]    [c.160]    [c.169]    [c.383]    [c.129]    [c.132]   
Справочник по обогащению руд основные процессы Издание 2 (1983) -- [ c.29 ]




ПОИСК







© 2025 chem21.info Реклама на сайте