Псевдопластичная жидкость, кривая течения

Кривая 3 на рис. 6.1 характеризует течение псевдопластичной жидкости, а кривая 4 — дилатантной жидкости. Кривая течения псевдопластичной жидкости может быть разбита на три участка Участок Оа представляет собой прямую линию с максимальным тангенсом угла наклона и, соответственно, с максимальным значе- [c.170]

График на рис. Х-3 показывает, что для псевдопластичных жидкостей область ламинарного течения шире, чем для ньютоновских жидкостей. Из графика видно также, что кривые мощности для псевдопластичных жидкостей не имеют точек выше, чем кривые мощности для ньютоновских жидкостей. Таким образом, расчет мощности мешалки для псевдопластичной жидкости по кривым мощности ньютоновской жидкости дает завышенные результаты. [c.187]

Этап 17 метода построения кривых мощности при перемешивании неньютоновских жидкостей, рассмотренного при описании перемешивания псевдопластичных жидкостей (стр. 187), можно модифицировать, использовав данные но течению в трубах, следующим образом. На этапе 8 экспериментально определяют кажущуюся вязкость для неньютоновской жидкости при различных значениях характеристики потока 8u/d в трубе затем на этапах 9, 10 и И скорость сдвига заменяют характеристикой потока 8u/d. На этапе 12 получают константу С, уравнения (Х,47), измеряя наклон прямой графика зависимости 8u/d от N. На этапе 14 находят характеристику потока 8u/d, соответствующую определенной скорости мешалки N, используя значение Ст. м в уравнении (Х,47). На этапе 15 скорость сдвига у заменяют характеристикой потока 8u/d. [c.200]

Графики консистенции большинства буровых растворов занимают промежуточное положение между кривыми течения идеальной бингамовской вязкопластичной и идеальной псевдопластичной жидкостей. Именно поэтому кривые на рис. 5.12, построенные в обычном масштабе на основании данных, полученных с помощью вискозиметра с большим набором частот вращения, нелинейны при малых частотах вращения ротора и противоречат уравнению Райнера — Ривлин аналогично кривые на рис. 5.27 (за исключением кривой 5), построенные [c.193]

Для псевдопластичных жидкостей п < 1 (для ньютоновских п = 1 и соответственно к = ц), т.е. кажущаяся вязкость уменьшается с увеличением скорости деформации. Кривая течения постепенно переходит в прямую с = оо при бесконечно большом градиенте dy/dx. [c.145]

Таким образом, анализ приводит к параболическому профилю скоростей, однако при пг 1 парабола не является квадратичной. Качественно сопоставление обобщенных профилей скоростей представлено на рис.2.27 в сравнении с профилем для ламинарного течения ньютоновских жидкостей. Видно, что для псевдопластичных жидкостей т < , кривая 2) профиль скоростей является более заполненным (выровненным в смысле распределения скоростей по сечению), а для дилатантных (т > 1, кривая 5) — менее заполненным, нежели для ньютоновских жидкостей т = , кривая 1). [c.200]

Сопоставление поля скоростей, устанавливающегося при течении ньютоновской жидкости, с полем скоростей, устанавливающимся при течении псевдопластичной жидкости, показывает, что наибольшая разница существует в условиях, изображенных на рис. 11.22, виг. Для сравнения на рис. 11.23 приведены нормированные эпюры скоростей для жидкостей с разными значениями индекса течения в виде графиков зависимости о/б от у/к. Из сопоставления кривых видно, что чем выше аномалия вязкости, тем меньше область поступательного течения и тем больше область противотока. [c.107]

Кривые течения реальных расплавов в логарифмических координатах слабо изогнуты. Обратим внимание на то, что для псевдопластичных жидкостей значение производной в любой точке этих кривых больше единицы. Это условие записывается в виде неравенства [c.68]

Рис. П-42. Кривые течения для различных жидкостей / — бингамовские пластичные жидкости 2 —псевдопластичные жидкости 3 — дилатантные

Обычно с ростом напряжения сдвига скорость течения растет быстрее, чем это следует из закона Ньютона (кривая 2, рис. 62). Полимеры, поведение которых в процессе течения описывается этой кривой, называются псевдопластичными жидкостями. Нетрудно сообразить, что ускорение течения, показанное кривой 2, обусловлено такими изменениями структуры полимера в процессе течения, которые приводят к падению вязкости. Чем больше напряжение сдвига, тем меньше вязкость (кривая 2, рис. 64). Падение вязкости с ростом напряжения сдвига называют аномалией вязкости, а величину вязкости, зависящую от напряжения сдвига, — эффекте- [c.128]

Коэффициент k зависит от консистенции жидкости и увеличивается с ростом вязкости. В табл. 3.1 приведены значения кит для ряда жидкостей. Для псевдопластических жидкостей показатель степени m < 1, т. е. угол наклона кривой течения должен быть меньше 45°, однако этот угол часто близок к 45°, когда свойства жидкости приближаются к свойствам ньютоновских жидкостей. Кажущ,аяся вязкость псевдопластичных жидкостей уменьшается с увеличением градиента скорости dw/dn [c.93]

В проявление аномалии вязкости кроме релаксационных процессов вносит еще вклад разрушение существующих в расплавах полимеров надмолекулярных структур, которое происходит, начиная с некоторых значений скоростей сдвига (участок II кривой течения 2 на рис. II. 14). Надмолекулярные структуры сохраняются в расплаве при малых скоростях сдвига, т. е. на начальном участке I кривой течения полимера, и полностью отсутствуют при очень больших скоростях деформирования полимера, т. е. на участке III. Аномалию вязкости поэтому связывают с понятием структурной вязкости. Системы, аномалия вязкости которых выражается в уменьшении вязкости с ростом скорости сдвига, называют псевдопластичными. Многие полимеры в вязкотекучем состоянии являются псевдопластичными высоковязкими жидкостями, эффективная вязкость которых в реальных условиях переработки снижается в сотни и тысячи раз. [c.36]

Таким образом, для анализа процессов переработки наибольшее значение имеет изучение псевдопластичных и ньютоновских жидкостей в условиях развившегося стационарного течения. Кривые течения таких жидкостей представлены на рис. 1,6—1,8. [c.33]

Поэтому при очень низких скоростях сдвига, когда превалирует действие дезориентирующих сил, ориентации молекул в потоке не наблюдается и материал ведет себя как ньютоновская жидкость. Наоборот, при чрезвычайно высоких градиентах скорости влиянием броуновского движения можно пренебречь, так как скорость ориентации, возникающая благодаря сдвигу, очень высока. Поэтому дальнейшее увеличение скорости сдвига заметно не влияет на ориентацию, и поведение материала опять приближается к ньютоновскому (особенно его вязкостные свойства). Хотя приведенные рассуждения и объясняют причину ориентации асимметричных частиц в потоке, они не отвечают на вопрос, отличается ли вязкость материала с ориентированными частицами при высоких скоростях сдвига от его вязкости при очень низких скоростях сдвига. Не ясно также, является ли ориентация молекул единственной и достаточной причиной неньютоновского поведения при средних скоростях сдвига, как это следует из рассмотрения кривых течения псевдопластичных материалов (см. рис. 1,7 и 1,8). Чтобы ответить на этот вопрос, надо остановиться на природе вязкости жидкости, т. е. рассмотреть механизм передачи момента количества движения от молекул в быстро движу- [c.34]

В области (р>—л) наблюдается превосходное соответствие между теорией и экспериментом. В области (р<—>-) теоретическая кривая проходит несколько ниже экспериментальной, что, по крайней мере частично, является следствием неньютоновской природы жидкости, использованной при экспериментах. Согласно теории вязкость жидкости во всех точках была од ша-кова. Вязкость псевдопластичной жидкости, использованной для эксперимента, была минимальной в зазоре между валками. Следовательно, давление, создаваемое в жидкости, должно повышаться более быстро, чем это вытекает из теории течения [c.234]

Рис. 8. Типичная кривая течения псевдопластичной жидкости в широком диапазоне скоростей сдвига / — наибольшая ньютоновская вязкость

Свойствами псевдопластичных жидкостей обладают также растворы и расплавы большинства полимеров. Однако для них аномалия вязкости обусловлена строением макромолекул и характером надмолекулярных образований, возникающих в расплаве. Для расплавов полимеров характерно также изменение степени аномалии вязкости в зависимости от скорости сдвига, т. е. изменение вязкости при различных скоростях сдвига неодинаково. Заметить это в обычных координатах т ф (у) очень сложно, поэтому для анализа кривых течения применяют графическую зависимость в двойных логарифмических координатах. Как видно из рис. 2.2, для ньютоновской жидкости характерна линейная зависимость lg т от lg у с постоянным наклоном, которая при уменьшении вязкости сдвигается вправо. [c.31]

Псевдопластичностью называется способность пасты очень. медленно течь под воздействием небольшой силы и резко увеличивать скорость течения после того как сила достигнет некоторой определенной величины. Дальнейшее увеличение силы, действующей на пасту, проявляется так же, как у ньютоновских жидкостей, т. е. скорость потока возрастает пропорциональна увеличению силы. Псевдопластичность характеризуется кривой //на рис. 33. [c.88]

Наиболее характерными являются ньютоновская жидкость, тело Сен-Венана, тело Бингама, псевдопластичные неньютоновские жидкости и дилатантная система, характерная для суспензий с большим содержанием твердых частиц. Для них на фиг. 3 приведены кривые течения, характеризующие зависимости между напряжением сдвига и скоростью сдвига, полученные в вискозиметре. [c.8]

В этом уравнении т — напряжение сдвига у — скорость сдвига т) — эффективная вязкость п — индекс течения. Индекс течения для псевдопластичных жидкостей меньше единицы (/г<С1). При п=1 степенной закон переходит в закон Ньютона, а т] становится равной т] , т. е. начальной ньютоновской вязкости. Очевидно, условие п=1 соблюдается в первой области кривой течения, в области течения с неразрушенной структурой. Логарифмическая форма уравнения (V.18) выглядит следующим образом [c.167]

К первой группе относятся вязкие (или стационарные) неньютоновские жидкости, для которых функция (6.105) не зависит от времени (рис. 6-27). По виду кривых течения различают следующие жидкости этой группы бингамовские, псевдопластичные и дилатантные. На рис. 6-27 приведена аналогичная зависимость и для ньютоновской жидкости (кривая 4). [c.144]

Важно подчеркнуть, что уравнения сдвига (2.46) и (2.47) являются эмпирическими соотношениями, справедливыми только в ограниченной области пластичного течения за ее пределами они теряют силу. На диаграммах сдвига в области весьма высоких значений Тт и д ц/дп кривые переходят в прямолинейные участки. Кстати, по этой причине неправомерно анализировать характер изменения кажущейся вязкости при высоких д уВп по формулам (б) и (в) — при таких градиентах скоростей значения tgф стремятся к постоянной величине (наклону прямых участков), и псевдопластичные (дилатантные) жидкости начинают вести себя как ньютоновские. Кроме того, уравнения (2.46) и (2.47) неправомерны и в непосредственной близости к началу координат это ясно видно из выражений (б) и (в) при дк /дп О получается, соответственно, Цк -> 00 и О, что не отвечает физике явлений и реальной ситуации. [c.194]

Рис. III. 29. Изменение расположения сечения Ртах зависимости от отношения k= h jh2 для псевдопластичных (2< <10) и ньютоновских ( = ) жидкостей (цифры на кривых — значения индекса течения п, г/мин).

Кривая 1 характеризует поведение идеальной жидкости, подчиняющейся закону Ньютона. Часто бывает, что с увеличением напряжения сдвига жидкость течет быстрее, чем это следовало бы по закону Ньютона. Так происходит в тех случаях, когда в процессе течения происходит разрушение исходной структуры жидкости, благодаря чему это явление и было названо Оствальдом структурной вязкостью. Кривая 2 на рис. 107 показывает закономерность течения такого тела, называемого псевдопластичным. Многие полимеры в вязкотекучем состоянии являются псевдопластичными высоковязкими жидкостями. [c.153]

Рис. 3.2. Типичные кривые одномерного течения чисто вязких жидкостей (1 — ньютоновской 2 — псевдопластичной 3 — дилатантной) и вязкопластичных (4 — линейно-вязкопластичной (жидкость Шведова-Бингама) 5, 6 — не-линейно-вязкопластичной)

Псевдопластичные жидкости (кривая 3 на рис. 3-33) составляют наиболее представительную группу в классе вязких неньютоновских жидкостей. К ним относятся растворы полимеров, целлюлозы и суспензии с асимметричной структурой частиц, вытянутые молекулы которых переиутываются и при малых напряжениях тормозят течение. [c.89]

Па рис. 11.3. показапы кривые течения ньютоновско ) и псевдопластичной жидкости. Полимеры с узким молекулярно-массовым ])аснределением являются ньютоновскими жидкостями. Считается, что молекулярно массовое распределение узкое, если = [c.163]

Некоторые полимеры с длинными цепями способны существенно снижать вязкость воды при турбулентном режиме течения. Например, как следует из рис. 5.36, кривая коэффициента трения 0,3 7о-ной суспензии карбоксиметилцеллюлозы располагается намного ниже кривой псевдопластичной жидкости при одинаковом показателе нелинейности. Следует отметить, что фактическое расхождение кривых становится больше с увеличением диаметра трубы и числа Рейнольдса, а максимальное различие составляет 50 %. Аналогичные явления отмечаются и для суспензий других полимеров с длинными цепями, многие из которых широко используются в буровых растворах (например, смолы, полиакриламиды, ксантановая смола, гидроксиэти-лированная целлюлоза). В результате такие полимеры вызывают значительное снижение давления в потоках воды и солевых [c.205]

Некоторые вещества могут течь только при достаточно большой нагрузке и без приложения ее являются по сути дела твердыми телами. При приложении определенного напряжения сдвига начинается течение, т. е. тело разрушается и превращается в жидкость. Такое течение называется пластическим (кривая 1). Обычно в начале течения, т. е. при малых градиентах скорости сдвига, зависимость а = /(7) нелинейна и поэтому трудно установить напряжение сдвига, при котором начинается течение. Поэтому стпр определяют экстраполяцией к нулевому значению у. в некоторых веществах, имеющих внешние признаки пластичных тел, вообще не существует истинного предельного напряжения сдвига. Такие системы называются псевдопластичными, и их реологические кривые в той или иной степени характерны практически для всех пигментированных лакокрасочных материалов. Приращение вязкости в результате образования связей между структурными элементами называется структурной составляющей вязкости. Псев-допластичные системы, в которых структура после разрушения со временем появляется вновь, называются тиксотропными. [c.75]

Существует большой перечень сред, у которых значение предела текучести невелико и соизмеримо с погрешностью вискозиметра. Кривые течения таких сред практически исходят из начала координат, но в отличии от ньютоновских жидкостей они нелинейны. Выпуклые кривые (кривая 4) присущи псевдопластичным средам, вогнутые (кривая 2) — дилатантным. У псевдопластичных сред вязкость уменьшается с увеличением градиента скорости, у днла-тантных — увеличивается. [c.69]

Таким образом, зависимость между напряжением сдвига и скоростью сдвига ньютоновской жидкости в логарифмических координатах представляет собой прямую линию, тангенс угла наклона которой равен единице (тангенс угла наклона=п). Степень отклонения от ньютоновского поведения можно оценить величиной, на которую отличается от единицы тангенс угла наклона кривой течения данной неньютоновской жидкости в логарифмических координатах. Для неньютоновских псевдопластичных и бингамовых тел значение тангенса угла наклона у кривых течения должно находиться в пределах от нуля (для жидкости, обладающей свойствами сен-венановского тела) до единицы тангенс-угла наклона кривых течения дилатантных тел может изменяться от единицы до бесконечности. Поскольку по тангенсу угла наклона кривых течения в логарифмических координатах можно количественно оценить характер жидкости и степень неньютоновского-поведения, тангенс угла наклона получил название индекса течения жидкости и может рассматриваться как ее физическая характеристика. Часто индекс течения сохраняется постоянным, в довольно широком диапазоне скоростей сдвига поэтому при использовании экспериментальных данных для расчета новых конструкций необходимо, чтобы индекс течения жидкости былопределен в том же диапазоне скоростей сдвига, при которых этак жидкость будет перерабатываться. Подобный подход приложим и к другим физическим свойствам поскольку все они изменяются под влиянием ряда факторов, при их определении следует учитывать эти изменения. Например, удельная теплоемкость и теплопроводность изменяются с температурой, поэтому всегда должен быть указан температурный интервал, которому соответствует-данное значение константы. [c.30]

По характеру течения иресс-материалы в нагретом состоянии представляют собой неньютоновские псевдопластичные жидкости, характерные кривые течения которых приведены на рис. 10.1. Если представить реологические зависимости пресс-материалов в логарифмических координатах (рис. 10,2), то они и меют линейный вид, что указывает на возможность использования степенного реологического уравнения состояния. Как видно из рис. 10.1 и 10.2, реологические свойства реактопластов описываются такими же зависимостями, которые характерны для расплавов термопластичных полимеров. Наиболее сильно изменяется вязкость, в зависимости от скорости сдвига у пресс-материалов, содержащих порошкообразный органический наполнитель (прямые 3—5 и на рис. 10.2). Кривые течения пресс-материалов, наполненных кварцем 6, 7), имеют более крутой подъем, т. е. для них показатель степени увеличивается. Наибольшей вязкостью из всех рассмотренных пресс-материалов обладают АГ-4С п дев, наполненные стекловолокном (/, 2). Если подобные материалы подвергаются шприцеванию или фильерироваиию, стекловолокно частично разрушается и текучесть их повышается. [c.245]

У псевдопластичных и дилатантных жидкостей зависимость ст от 7 нелинейна, но кривая течения проходит через начало координат (ст = О, 7 = 0). Такие жидкости называют чисто вязкими, нелинейно-вязкими или аномально вязкими. Они не имеют предела текучести, т. е. являются непластичными. Кривая течения псевдопластичных жидкостей обращена выпуклостью в сторону [c.106]

Существует много моделей сред с нелинейной кривой течения [1.7, 14.5]. Ограничимся следующими типами 1—жидкости с однозначной, но нелинейной связью между напряжением и скоростью сдвига в данной точке (это среды со структурной вязкостью псевдопластичные, если с ф/йт>0 дилатантные, если ф/ т<0) 2 — жидкости с меняющейся во времени свя зью между напряжением и скоростью сдвига (среды с нестационарным за коном текучести — тиксотропные) 3 — жидкости вязкоупругие, т. е. прояв ляющие частичное упругое восстановление формы после снятия напряжения Гетерогенные (дисперсные, газожидкостные и т. п.) потоки с ньютонов скими свойствами носителей в целом ведуг себя как неньютоновские среды Жидкости со структурной вязкостью имеют зависимость текучести от т, изображенную на рис. 14.6. [c.235]

Псевдопластичные тела являются не ньютоновскими жидкостями. У этих тел при увеличении градиента скорости течения вязкость уменьшается (отрезок кривой фиг. 10 между5тш и50 до некоторого предела. Когда этот предел достигнут, вязкость становится постоянной до наступления турбулентности при 8ь когда она опять начинает возрастать. Снижение вязкости с повышением градиента скорости течения противоречит закону Ньютона и носит название аномалии вязкости. [c.37]

Полная реологическая кривая консистенции псевдопластичных тел изображена на фиг. 8 (кривая 4). Она называется ост-вальдовской реологической кривой. Весь отрезок а — область аномалии вязкости, отрезок б — псевдоламинарная область и отрезок в — область турбулентного режима. Оствальдовская кривая является не единственным видом реологической кривой псевдо-пластичного тела. Так, у некоторых золей продолжение отрезка б в сторону оси абсцисс не проходит через начало координат [19]. Наиболее простая не ньютоновская жидкость получила название максвелловской жидкости. Ее сопротивление течению складывается из внутреннего трения и упругости. Она может служить примером упруго-вязкой жидкости. Для описания течения такой жидкости необходимо знать ее вязкость и модуль упругости. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология