Моделирование реологических свойств тел

Моделирование реологических свойств тел [c.359]

Одним из методов, облегчающих решение подобных задач, служит привлечение так называемых электромеханических аналогий, т. е. моделирование реологических свойств с помощью электрических цепей, основанное на формальной тождественности математического выражения законов прохождения электрического тока и законов деформирования твердых и жидких тел. Так, можно отождествить энергию Оу /2, накапливаемую пружиной, с энергией заряженного конденсатора а диссипацию [c.314]

ПОЛНАЯ РЕОЛОГИЧЕСКАЯ КРИВАЯ ТЕЧЕНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДИСПЕРСНЫХ СИСТЕМ [c.56]

Наряду с рассмотренными выше методами моделирования реологических свойств структурированных дисперсных систем в условиях непрерывной сдвиговой деформации в последние годы начало разрабатываться новое направление в этой области, связанное с изучением поведения неньютоновских систем в условиях воздействия на них изменяющихся по закону гармонических или нелинейных колебаний внешних воздействий — вибрации. [c.66]

V Настоящая "и две последующие главы посвящены математическому описанию и построению моделирующего алгоритма макрокинетики некоторых стадий производства ионообменных смол с использованием принципов системного анализа математического моделирования процессов химической технологии [1, 2]. В частности, исследуются а) процесс предварительного набухания, характеризующийся изменением реологических свойств полимерной системы (системы сополимер — растворитель ) б) процессы химического превращения сополимеров, осложненные изменяющимися условиями транспорта исходных веществ в зону реакции в) процесс отмывки (гидратации) ионита после сульфирования. [c.295]

Проверка адекватности модели кинетики набухания осуществлялась на основании экспериментальных данных о положении оптической и фазовой границ. Для проверки адекватности использовался средний квадрат отклонения между экспериментальными и расчетными данными положения оптической и фазовой границ. Результаты проверки показывают, что моделирование деформации механических свойств полимера в процессе его ограниченного набухания, основанное на представлении системы сополимер — растворитель как сплошной среды с одним внутренним релаксационным процессом, вполне допустимо (погрешность не превышает +9%). Параметрами реологических уравнений являются модуль упругости среды и кинетический коэффициент ползучести, характеризующий внутреннюю подвижность макроцепей сополимера. Наряду с этим предлагаемая модель допускает (при необходимости) дальнейшее уточнение характеристик среды на основе более углубленного исследования реологических свойств системы сополимер — растворитель . [c.328]

Технология СПС является логическим продолжением традиционного метода полимерного. заводнения, которое обладает высокой эффективностью на вторичной стадии нефтедобычи. Однако, на завершающей стадии разработки нефтяных месторождений, когда в коллекторе образовались промытые водой каналы от нагнетательных к добывающим скважинам, реологические свойства растворов полимера не обеспечивают существенного прироста в добыче нефти. Сшивка раствора полимера значительно усиливает его вязкоупругие свойства, за счет чего достигается эффективная изоляция высокопроницаемых интервалов и увеличение охвата пласта заводнением. В работе рассматривается математическое моделирование вытеснения нефти оторочкой сшитой полимерной системы. Компонентами водной фазы являются сшитая полимерная система и несшитый полимерный раствор. В математической модели учтены следующие [c.58]

Общей технологической задачей является прогнозирование поведения каучуков и резиновых смесей при их переработке на заводском оборудовании и разработка оптимальных производствен- ных режимов и их количественных регламентируемых параметров. Эту задачу решают, как правило, экспериментально по данным лабораторных испытаний, где только и возможен широкий поиск оптимальных режимов и рецептур. Другой путь решения задачи состоит в использовании соответствующих математических моделей и теорий переработки эластомеров, описывающих весьма сложные реологические свойства эластомеров и различные технологические процессы и позволяющих с приемлемой точностью рассчитать основные параметры режимов по свойствам материалов конструктивным характеристикам оборудования и задаваемым условиям переработки. Существующий экспериментальный подход,, хотя и дает конкретные сведения о технологических свойствах материала, страдает ограниченностью и имеет малую прогностическую мощность. При проведении такого рода опытов получают больщое число частных зависимостей, справедливых лишь для изученных случаев и лабораторных масштабов. Обобщение этих частных зависимостей можно получить с помощью теории подобия и моделирования [50, 52]. [c.42]

Для моделирования необходимо иметь исчерпывающие данные по переработке заданного (или сходного по термическим и реологическим свойствам) пластика на модельной машине [c.235]

Математическое моделирование процессов переработки дает полную информацию о реологических свойствах перерабатываемых полимеров. В связи с этим следует отметить два направления изучение влияния структур макромолекул и структурных превращений на реологические свойства полимерных систем и выбор соответствующих реологических моделей и аналитическое и экспериментальное изучение конкретных технологических процессов переработки. [c.34]

Изменение реологических свойств при синтезе полимеров. Учет особенностей, связанных с изменением реологических свойств текущей жидкости во времени, является основой математического моделирования технологических задач при химическом формовании. Изменение вязкости и всего комплекса вязкоупругих свойств в процессе полимеризации при получении линейных полимеров представляется следствием роста макромолекулярных цепей и увеличения их содержания в реакционной массе. Следовательно, в процессе образования линейного полимера изменяются два основных фактора, определяющих реологические свойства полимерных растворов, — молекулярная масса полимера и его концентрация в растворе, а характер их изменения обусловлен кинетической схемой процесса. При отверждении полифункциональных соединений, образующих трехмерную сет- [c.68]

При моделировании процесса заполнения формы при химическом формовании целесообразно использовать достижения моделирования литья под давлением термопластов. При течении расплава также происходит резкий рост вязкости, имеющий, однако, другую природу— затвердевание при охлаждении в результате стеклования или кристаллизации полимера. Ввиду различия реологических свойств и температурных условий математическая постановка задачи и методы ее решения различаются, но характер потока имеет общие черты. [c.79]

Индекс течения характеризует степень аномалии вязкости. Величина (х играет в уравнении (2-1) ту же роль, что коэффициент вязкости в уравнении Ньютона (1-1), но не имеет столь определенного физического смысла. Поэтому, помимо формального описания процесса течения, предпринимаются попытки связать параметры уравнения течения аномально-вязких жидкостей с характеристиками структуры жидкого тела. С этой точки зрения определенным удобством характеризуется метод моделирования. Необходимое условие моделирования — соответствие выбранной модели реально существующему описываемо.му телу. Это значит, что свойства модели должны достаточно точно отражать реологические свойства моделируемого тела. [c.19]

Реологические свойства (особенно вязкость) наиболее важны, поскольку они определяют давление, требуемое для заданной скорости заполнения. Вулканизационные свойства определяют предварительную и конечную вулканизации. Теплотехнические свойства необходимы для моделирования проводимости и конвекции в материале. Плотность позволяет рассчитать вес изделия. Вязкость измеряют при нескольких температурах, используя известные скорости сдвига. [c.108]

Разработка смеси с самого начала должна включать анализ различных производственных или технологических процессов, которые будут использованы для производства отдельного компонента шины. Подобный анализ следует рассматривать как вспомогательный, когда предельные технические характеристики изменяются. Если выбор вариантов смеси будет основан только на существующих производственных параметрах, то это заранее может исключить много хороших составов. Часто сами технологические параметры корректируют после того, как достигнуты или превышены рабочие характеристики смеси. На основе реологических свойств и компьютерного моделирования должен быть проанализирован технологический процесс и количественно определены диапазоны значений важных параметров. Кроме того, эти свойства и модели также используются для отбора смесей. [c.166]

Количественное описание реологических свойств структурированных дисперсных систем в значительной степени основано на использовании методов математического моделирования и анализа идеальных механических моделей вязкого, упругого и пластического тела и их сочетания [118—121]. [c.60]

Одним из способов упрощения описания ело ных деформаций реальных тел является метод моделирования [40]. Он сводится к тому, что исследуемое тело заменяется моделью, состоящей из элементов, имитирующих отдельные реологические свойства. Упругость имитируется идеальной пружиной вязкость —поршнем с просверленными отверстиями, погруженным в вязкую жидкость предельное напряжение сдвига— ползуном (фиг. 15). Сочетая эти элементы последовательно или параллельно, можно получить системы, моделирующие реологические свойства тел. Последовательное сочетание пружины и поршня моделирует максвелловскую жидкость (фиг. 15, г), последовательное сочетание пружины, ползуна, еще одной пружины и поршня —тело Шведова (фиг. 15, й). [c.45]

Таким образом, на примере экструзии пленок мы видим, что в настоящее время созданы предпосылки для научно обоснованного выбора оптимальных параметров технологического процесса. Математическое моделирование процесса находится на стадии моделирования реологических процессов, протекающих в канале червяка экструдера и в его формующем приспособлении. Полученные с известной степенью приближения уравнения позволяют установить количественные соотношения между параметрами конструкции червяка и головки, свойствами расплава и некоторыми параметрами процесса (производительностью, давлением и температурой в зонах экструдера). Задачи, стоя- [c.164]

Следует также подчеркнуть, что реологические методы дают возможность моделирования натурных условий и непосредственной оценки эксплуатационных свойств. [c.35]

Развитие физики и механики полимеров, широкое применение ЭВМ дает возможность перейти к научно обоснованному прогнозированию методами моделирования технологических процессов. Под моделированием понимается метод изучения объектов, при котором эксперимент проводится не на оригинале, а на модели, а результаты распространяются на оригинал. При физическом моделировании процесса в лаборатории стремятся прежде всего воспроизвести условия ведения его в производстве. Однако более результативным при физическом моделировании является выбор показателей технологических свойств, инвариантных к масштабам ведения процесса (критериев перерабатываемости). При таких условиях решение задачи прогнозирования сводится к экспериментальному определению немногих исходных показателей свойств эластомеров (реологических, адгезионно-фрикционных, когезионных). [c.36]

Подытоживая все сказанное, нужно подчеркнуть, что, если процессы собственно фильтрования, промывки и обезвоживания осадка зависят в той или иной мере от физико-химических свойств суспензий и структуры осадка, то процесс удаления полностью зависит от их физико-химических свойств (подробнее см. гл. IV). Поэтому изучение процессов удаления осадка с ткани и из фильтров не может осуществляться в отрыве от изучения его физико-химических свойств. До сих пор не имеется количественных зависимостей, связывающих реологические п адгезионные свойства осадка с возможностью его удаления теми или иными способами- с ткани. Пока наиболее правильным методом выбора съемного устройства является либо прямое экспериментирование на полузаводских фильтрах (что не всегда доступно), либо моделирование в лабораторных условиях съема осадка различными приспособлениями,. максимально приближающимися к аналогичным приспособлениям на фильтрах или центрифугах. [c.67]

Урманчеев С.Ф., Обухова С.А. и др. Математическое моделирование реологических свойств нефтяных дисперсных систем.// Материалы первого международного симпозиума Наука и технология углеводородных дисперсных систем . М. ГАНГ, 1997. - с. 16. [c.16]

Особое место в моделировании реологических свойств поли-меризующихся сред занимают наполненные системы. Простейшей моделью таких систем является разбавленная суспензия жестких инертных частиц. Дальнейшее усложнение связано с учетом гидродинамических эффектов взаимодействия частиц. Частицы могут проявлять гибкость, и надо рассматривать их деформацию в потоке и ее влияние на поведение системы в целом. [c.72]

Вместе с тем, как показано в работах [91, 126], при моделировании реологических свойств дисперсных систем в условиях знакопеременных динамических воздействий необходимо учитывать инерционность дисперсных фаз и системы в целом в результате изменения ускорения их движения асо от нуля до амплитудного значения за период колебаний. Учет инерционных свойств дисперсной системы в условиях вибрации стал возможен в результате разработки нового типа механо-реологических моделей [126]. [c.67]

Результаты моделирования стадии набухания сополимеров позволили вскрыть взаимосвязь диффузионных и релаксационных явлений в сополимере при его ограниченном набухании и получить континуальную модель процесса набухания. Причиной изменения во времени проницаемости исследуемой системы являетсй не только подвижность молекул растворителя, но и увеличение гибкости макроценей. Влияние свойств растворителя и реологических -свойств сополимера на проницаемость среды в модели существенно разделены. Продвигающемуся в глубь гранулы фронту диффузии предшествует область резкого нарастания напряжения в материале полимера. [c.329]

Здесь предлагается математическое моделирование различных аспектов работы неизотермического трубопровода, основанное на численном решении классических нестационарных нелинейных уравнений движения и энергии, описывающих ламинарное течение неньютоновских жидкостей, а турбулентный режим описывается при помощи полуэмпирических формул Блазиуса, Кутателадзе и их модификагщй. Одним из граничных условий принята гидравлическая характеристика одного или двух, трех, установленных последовательно, насосов. При этом удалось учесть различие в статических и динамических реологических свойств перекачиваемой жидкости. [c.136]

При больших значениях 0 течение в конической щели становится невискози-метрическим это связано с тем, что все компоненты скорости не равны нулю и и,/Уг 0. Именно поэтому не удается достоверно предсказать поведение расплава в процессе формования заготовки, исходя из реологических характеристик, определение которых проводили в условиях установившегося вискознметрического течения. Кроме того, течение в каналах головки при формовании заготовки является неустановнвшимся как в аккумуляторных головках с плунжерными копильниками, так и в агрегатах с возвратно-поступательным перемещением червяка. Причинами этого являются резкое перемещение плунжера (червяка) сжимаемость расплава а так как время перемещения очень мало, то нестационарность реологических свойств является второй причиной, затрудняющей моделирование нестационарного процесса формования заготовки, исходя из сведений о свойствах расплава, определенных в режиме установившегося течения. [c.494]

Традиционным методом, моделирования — физическому с использованием натуральных, хотя и лабораторных установок, методу я-теоремы и анализа размерностей, а также изложенному выше методу линейного моделирования по -критерию, присущи трудноустранимые недостатки. Эти недостатки обусловлены несовместимостью некоторых критериев, предположениями об изотермично-сти или стационарности процесса, заменой неоднородной с переменным составом и свойствами сложной композиции (смеси) идеализированной сплошной, однородной средой с определенными реологическими свойствами. [c.196]

Таким образом, для ПИНС Э1 можно записать 700 = й-10 или й = 70. Последнее уравнение можно использовать для расчета ожидаемых гарантийных сроков защиты ПИНС по системе моделирования и оптимизации, исходя из общей балльной оценки их суммарных функциональных свойств. Понятие идеального ПИНС предопределяет, что продукт должен иметь небольшую вязкость, полутвердую, эластичную пленку, высокую температуру каплепадения активного вещества, хорошие реологические свойства и, как отмечалось, все без исключения дифференциальные функциональные свойства выше нормы . [c.24]

РАЗДЕЛ 3. МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ, СВЯЗАННЫХ С ОБРАТНОЙ ТРАНСФОРМАЦИЕЙ И ДИСНЕРГАЦИЕЙ ГЛИНИСТБ1Х МИНЕРАЛОВ ГЛАВА 1, ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАТНОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ ГЛИНИСТБ1Х МИНЕРАЛОВ НА РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АРГИЛЛИТОВ [c.129]

Таким образом, с одной стороны, возникает проблема физического моделирования заводских условий в лаборатории, а с другой— выбора комплексных показателей свойств эластомеров, инвариантных к масштабам ведения процессов переработки. Использование таких комплексных показателей или критериев перера-батываемости должно позволить свести проблему прогнозирования технологического поведения (в экспериментальной части) к измерению немногих реологических и адгезионно-фрикционных характеристик полимерных материалов, входящих в этот комплекс [32]. [c.43]

Он может быть истолкован с помощью механической модели материала, которая должна быть несколько сложнее рассмотренных ранее (рис. 3.78). В частности, сухое трение должно быть заменено трением через тонкий слой очень вязкой жидкости. С целью физико-химического толкования этих и др. реологических параметров необходимо установить причины появления пластических и прочих свойств, установить зависимость величины констант от состава и структуры деформируемой среды, вьывить пределы применимости тех или иных законов течения и т. д. Для этого необходимо определить физико-химическую сущность самого процесса деформирования дисперсных систем, которая связана, прежде всего, с понятием структура дисперсной системы и явлением структурирования. Следует иметь в виду, что не все упомянутые выше параметры, в том числе максимальная вязкость г)шах, на самом деле характеризуют исследуемый материал, несмотря на их достаточно широкое применение в научной и технической литературе, а также в программных продуктах ЭВМ для моделирования течения различных жидкостей. Вьиснение причин того или иного поведения дисперсных систем на основе их теоретических моделей, а также смысла и области применения различных параметров реологических законов составляет содержание последующих четырех подразделов. В частности, будет показано, что величина максимальной вязкости зависит от конструктивных параметров приборов, на которых она измеряется. [c.676]

В химической технологии, как и в любой другой, проблемы, связанные с хранением и перевозкой зернистых материалов, стоят достаточно остро. Материалы в процессе хранения или перевозки их в емкостях ухудшают свои реологические характеристики — уплотняются, слеживаются, увлажняются, смерзаются. Это существенно осложняет процессы их выфузки, дозрфов-ки и транспорта. Если эти проблемы не учитываются при проекттфовании, если не проводятся исследование физико-механических свойств зернистых материалов и численное моделирование, то неизбежны последствия, связанные с потерями зернистых материалов, ухудшением санитарно-гигиенических условий рабочих мест, низким уровнем автоматизации и механизации и хф. [c.429]

Для разработки оптимальных свойств ПИНС и расчета ожидаемых сроков защиты изделий от коррозии авторами предложена система моделирования и оптимизации их функциональных свойств (СМОФС). В основу разработанной системы, как уже указывалось ранее (см. гл. 2), положены механизм защитного действия ПИНС, практические условия их применения, принцип оценки свойств в условных единицах — баллах по каждому показателю с последующей сверкой в обобщенную балльную оценку, отражающую суммарный уровень защитных свойств. В связи с особенностями пленкообразующих ингибированных нефтяных составов — существованием их в растворителе и в виде активного вещества, или сухого остатка (пленки), разнообразны их реологические и физико-химические свойства. [c.81]

Для физического моделирования задач прочности конструкций необходимо знать реологические и фотореологические свойства материала, в частности кратковременную ползучесть или вязкоупругие свойства, а также фотоползучесть. Это необходимо для учета фотоползучести при анализе картин изохром. [c.126]

Это обусловлено несколькими причинами. Во-первых, практически все процессы переработки полимеров сопровождаются вытяжкой расплавов, причем во многих случаях она служит определяющей технологической операцией (например, при формовании плоских и рукавных пленок, волокон, нитей и т. д.). Вот почему физическое и кинематическое моделирование определенных стадий растяжением раснлавов оказывается более адекватным, чем использование сдвигового деформирования. Во-вторых, реологические характеристики при растяжении очень чувствительны к условиям вытяжки и фундаментальным (например, молекулярно-массовым) свойствам испытываемых объектов, и поэтому могут устанавливаться надежные корреляционные зависимости по цепочке строение полимера — параметры деформации — технологичность ири переработке. Наконец, способность расплава к растяжению и прежде всего к накоплению обратимых деформаций во многом определяет степень ориентации полимера и его физико-механические свойства в конечном продукте. [c.223]

В отличие от феноменологического подхода, метод осреднения позволил последовательно учесть влияние пульсационного движения фаз и получить выражение для определения (через распределения микропара.иетров) таких макроскопических характеристик, как тензоры напряжений в фазах, интенсивности межфазного взаимодействия, потоки различных видов анергий и т. д. Реализация этих выражений, приводящая к реологическим соотношениям теперь уже только между макропараметрами (которые можно называть явными реологическими соотношениями) и, как результат, к замыканию системы уравнений, должна производиться с учетом структуры и физических свойств фаз в смеси. И это есть основная проблема при моделировании гетерогенных сред. [c.60]

Исследования последних лет показывают, что явления в реологически сложных средах часто обнаруживают масштабную инвариантность (фрактальность) пространственных и временных свойств. Это обстоятельство позволяет выработать некоторые общие методы моделирования сложнопостроенных сред и в ряде случаев облегчает описание протекающих в них процессов. [c.8]