Структура дисперсных систем в отсутствие течения

Характер течения суспензий при разных концентрациях дисперсной фазы иллюстрирует рис. VII. 12. Кривые течения представлены для водной суспензии краски — охры (природный глинистый пигмент желтого цвета, обусловленного содержанием оксидов и гидроксидов железа). Обращают на себя внимание кривые для суспензий с содержанием охры 9,1 и 17,7% (об.), разграничивающие качественно различные состояния системы. При концентрациях меньше 9,1% водные суспензии охры проявляют ньютоновское течение, которое может реализоваться только при практическом отсутствии структуры. При концентрации от 9,1 до 17,7% характер течения системы соответствует течению структурированных жидкообразных тел. Такое течение обычно отвечает концентрациям дисперсной фазы, меньшим критической, при которой характерна свободная упаковка частиц [для данной системы эта концентрация равна 17,7% (об.)]. В указанных пределах (от 9,1 до 17,7%) структура дискретна система содержит отдельные структурные элементы (агрегаты), не связанные между собой. [c.431]

Структура агрегативно устойчивых высококонцентрированных дисперсных систем подобна кристаллической решетке, особенно если все частицы системы сферические и одинакового размера. Фиксация пространственного положения частиц здесь обусловлена их стесненностью, т. е. отсутствием свободного объема среды. Течение такой системы возможно при наличии вакансий в решетке частиц, т. е. не занятых частицами узлов, а также других дефектов решетки. [c.158]

Если, однако, исследуются растворы с очень высокой степенью наполнения, то в некоторых случаях возможно структурирование за счет взаимодействия частиц наполнителя друг с другом уже в чистом растворителе в отсутствие полимера [369]. Минимальная степень наполнения, при которой в растворе возникает пространственная структура, уменьшается с ростом степени дисперсности наполнителя. Все эти данные позволили Ребиндеру и сотр. сделать вывод о том,, что частицы активного наполнителя являются центрами образования сплошной пространственной структуры. Такие структуры обладают тиксотропными свойствами [369, 370], причем для них характерно наличие тонких остаточных прослоек жидкой среды в местах контакта между частицами. Эти прослойки, снижая прочность системы, обеспечивают ее способность к заметным пластическим деформациям — пластическому течению без значительного разрушения структуры и к легкому ее восстановлению после полного или частичного разрушения. [c.191]

В области предельно разрушенных структур, в которую переходит 8-об-разный участок, агрегаты уже отсутствуют. Механизм течения обусловливается процессом разрушения и восстановления пространственной структурной сетки (по Ребиндеру [И]), образованной первичными частицами дисперсной фазы и анизотропией распределения их в пространстве (по Эйрингу [12]). Возникшее при этом наименьшее предельное динамическое сопротивление сдвигу [3] предельно разрушенной структуры обусловлено дополнительными затратами энергии на разрушение непрерывно восстанавливающейся структуры. Если влияние сил сцепления предотвращено стабилизацией системы или ее разбавлением, 8-образ- ный участок реологической кривой завершается ньютоновской прямой и энергия на поддержание разрушения структуры в этом случае не затрачивается. [c.188]

Помимо высокой адгезии к металлу, профилактическое средство должно предохранять металлическую поверхность транспортного оборудования от коррозии, иметь низкую испаряемость и стабильность при хранении. Исследования коррозионной активности базовых основ и изучаемых составов по отношению к металлической поверхности показали, что образцы профилактической смазки на основе продуктов нефтепереработки и нефтехимии в своем составе имеют значительное количество углеводородов и асфальто-смолистых веш,еств, которые при контакте с металлической поверхностью адсорбируются на ней и образуют прочные хемосорбционные пленки предохраняющие металл от коррозии. Коэффициенты коррозии опытных образцов с течением времени изменились незначительно (рис. 7, 8), что говорит об отсутствии коррозионной активности по отношению к стальным пластинам. При визуальном осмотре на металле следы коррозии не обнаружены. Необходимость детального изучения указанных параметров профилактической смазки обусловлена спецификой их эксплуатации. Профилактическая смазка должна быть достаточно текучей, при распыливании через форсунки происходит разрушение структуры смазки, для быстрого восстановления при адсорбции на металлической поверхности профилактическая смазка должна иметь достаточно высокие структурномеханические свойства. Анализ полученных на Реотест-2 данных показывает, что разрабатываемые и опытные образцы профилактической смазки в исследуемом интервале температур (от 20 до минус 45 °С) являются вязкопластичными жидкостями. Для полученных композиций были построены графики зависимости структурных вязкостей Г1тах Лт1п Лэфф от температуры. Представленные зависимости характеризуются наличием экстремумов, свойственных фазовым переходам углеводородных дисперсных систем. Все исследуемые смеси на нефтяной и нефтехимических основах при содержании от 1 до 20% ТНО, в области положительных и отрицательных температур, являются слабо-структурированными дисперсными системами. Они по своим прочностным и вязкостным характеристикам [c.19]

В общем случае этот график будет иметь вид, показанный на рис, 90 (полная реологическая кривая течения тиксотропной системы или, коротко, ПРК), причем вместо четко выраженных трех линейных участков и точек излома ПРК с координатами (т , VI) и ( 2 "Уз) может получиться плавная З-образная кривая. В последнем случае дисперсная система полидинамиа, т. е, в ней имеется широкий спектр сил сцепления частиц и по этой причине отсутствует какое-то одно определенное значение предельного динамического напряжения сдвига Тс, определенное значение напряжения Т2, соответствующее полному разрушению структуры. [c.179]

Как будет показано ниже, в вихревой трубе происходит организованное течение газа в высоконапряженном поле центробежных сил со сложной структурой при непрерывном изменении всех характеризующих газ параметров. Безусловно, при влажном газе, при наличии конденсирующих компонентов, а также жидкой или твердой дисперсной фаз процессы, протекающие в вихревой трубе, должны еще больше усложняться. При этом следует ожидать значительной интенсификации процессов конденсации и сепарации. При движении парогазовых смесей в каналах сопловых вводов (пар одного компонента) условием конденсации является пересыщение пара и, чем быстрее идет расширение смеси, тем к большему пересыщению приходит система, что приводит к конденсации. Как следует из данных А. Стодола, исследовавшего конденсацию водяного пара в сопле, в этих условиях возможна и гомогенная конденсация даже при наличии некоторой доли дисперсной фазы (данные представлены в монографии Л. Е. Стернина [6]). При медленном расширении пара в сопле пересыщение может и не происходить, так как пар успевает конденсироваться на посторонних частицах. Из этого следует, что для начала конденсации важную роль играет промежуток времени, в течение которого создается пересыщение. В монографии отмечается и такой факт, что при наличии в потоке газа даже небольшого количества другого вещества с более высокой температурой и давлением насыщения в первую очередь происходит гомогенная конденсация этого вещества с образованием большого количества зародышей, на которых в дальнейшем конденсируется основной компонент. Пересыщение пара при этом может и отсутствовать. О том, что конденсация в соплах возможна, можно сделать вывод, если сопоставить уравнение Клаузиуса-Клайперона (1.2) и уравнение изменения давления при адиабатическом расширении в сопле совершенного газа [c.10]

Литиевые консистентные смазки представляют собой пастообразные-коллоидные системы, дисперсная фаза которых состоит из волокнистых кристаллических частиц литиевого мыла, образующих трехмерную сетку, удерживающую углеводородное масло. Формирование той или иной структуры смазок, обусловленное процессами кристаллизации мыла, сильно зависит от ряда факторов. К ним следует отнести, в первую очередь, два 1) режим охлаждения смазки и 2) действие добавок различной природы. Влияние обоих факторов сводится к модифицированию первичных частиц мыла и их агрегатов, что заметно изменяет коллоидно-химические свойства смазок. Выяснение зависимости свойств и структуры смазок от условий их охлаждения и влияния добавок имеет, помимо теоретического интереса, большое практическое значение в связи с выявлением оптимальных условий приготовления смазок при их промышленном производстве. В литературе описаны попытки выяснения влияния на свойства и структуру смазок медленного охлаждения ( от 220°) изотропного раствора стеарата лития (Ь151) в углеводородных жидкостях [1—5] с задержкой охлаждения в течение определенного времени формирования структуры при различных температурах (/1). В работах [1—3] было показано, что задержка охлаждения на время не-менее 2—3 часов при /1 = 100° способствует образованию смазки с минимальной пенетрацией, что в нашем обозначении соответствует, по-видимому, максимальной сдвиговой прочности структуры Рг- При исследовании режима медленного охлаждения модельной смазки Ы81 — неполярное вазелиновое масло [4] — в широком интервале г (50—170°) установлена симбатность изменения Рг с tl и ни ири какой tl не было обнаружено максимума на кривой Рг 1 ). Отсутствие экстремального значения Рг для этой модельной смазки связано, по-видимому, с неполярной природой масла, а также, возможно, и с его сравнительно высокой вязкостью, так как оба фактора могут оказывать заметное влияние на формирование структуры смазки. В исследовании [5] было показано, что медленно охлажденная Ы81 — смазка, содержащая добавку щелочи (0,02%. [c.569]

Наиболее распространен вискозиметрический метод исследования тиксотропии в ротационных приборах, который впервые применил Ф. Н. Шведов в работах с растворами желатины [95]. Обычно о наличии тиксотропии судят по появлению петель гистерезиса на кривой напряжение — скорость сдвига, возникающих при переходе от малых к высоким скоростям сдвига и обратно. В частности, такой метод применили Воларович и Вальдман [128], исследуя тиксотропию смазочных масел при низких температурах, а Виноградов с сотр. [130] и позднее Ма-русов [131], исследуя консистентные смазки (см. рис. 19). Однако П. А. Ребиндер с сотр. давно указывал на то, что при течении дисперсных систем собственно тиксотропные превращения смазок, связанные с взаимодействием структурных элементов, обязательно будут искажаться ориентацией этих элементов в потоке. Для структурированных дисперсных систем инвариантная вискозиметрнческая характеристика возможна либо случае полного разрушения структуры при отсутствии заметного восстановления, либо в условиях стационарного течения при наличии равновесия между разрушением и восстановлением. Поэтому величина вязкостного сопротивления будет характеризовать лишь данное тиксотропное состояние системы, но не будет отражать кинетики тиксотропного структурообразования. Площадь петли гистерезиса также не может служить мерой тиксотропии, поскольку кривая в виде петли получается при течении не только тиксотропных, но и необратимо разрушающихся систем. Именно поэтому в работах школы П. А. Ребиндера, в том числе и в работе по исследованию тиксотропии олеогелей [88], тиксотропные свойства оценивались (и их рекомендуется оценивать) по изменению прочностных показателей (предельного напряжения сдвига). [c.117]

Движение жидких углеводородов в трубопроводах сопровоздается появлением в определенных условиях газовой фазы. Расчет такого режиму течения нестабильного конденсата представляет значительную сложность ввиду отсутствия в настоящее время общей теории газожидкостных смесей. Наиболее перспективным признается создание частных моделей для отдельных структур течения. При сравнительно небольших газосодержаниях потока и значительных его скоростях в трубопроводах реализуется мелкодисперсная (пузырьковая, эмульсионная) структура, характеризущаяся распределением газовой фазы в виде дисперсных пузырьков. Поэтому математическая модель движения углеводородной системы по трубопроводу должна быть пригодна как для расчета участков трубопровода с однофазным течением жидкости, так и участков о движением газожидкостного потока мелкодисперсной структуры. Знание механизма протекания процессов гидродинамики и теплообмена в конденсатопроводах, умение с достаточной точностью рассчитывать теплообмен и гидравлические потери в них необ-ходиш как при проектировании, так и для решения задач еперативнсго управления. [c.19]