Реология неньютоновских жидкосте

Инженерные проблемы реологии неньютоновских жидкостей, связанные с их движением через трубы и аппараты, перемешиванием, а также нагреванием и охлаждением, подробно рассматриваются в специальной литературе . [c.94]

Реология неньютоновских жидкостей [c.45]

В настоящем сборнике опубликованы работы по актуальным вопросам научных основ химической технологии, выполненные в ГИПХ в 1974 г. В него включены работы по изучению гидродинамики однородных и неоднородных сред, моделированию гидродинамических режимов в роторных колоннах, экспериментальному изучению массопередачи, осложненной химической реакцией, по массопередаче в абсорбционных и ректификационных колоннах. Ряд работ посвящен изучению реологии неньютоновских жидкостей и современным методам определения реологических характеристик исследуемых систем. В сборнике широко представлены par боты по фазовым равновесиям, показана применимость интерполяционного уравнения Вильсона для расчета равновесия жидкость — пар по ограниченному числу экспериментальных данных. [c.3]

V. РЕОЛОГИЯ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ [c.80]

В силу такого поведения расплавов термопластов и.х называют в реологии неньютоновскими жидкостями, или неньютоновскими системами (т. е. для ни.х не выполняется формула, связывающая скорость сдвига с напряжение.м сдвига). Неньютоновское поведение расплавов полимеров при их течении объясняется особенностями молекулярной структуры [c.51]

РЕОЛОГИЯ НЕНЬЮТОНОВСКИХ ЖИДКОСТЕЙ [110] [c.67]

Хотя полимеры представляют собой. неньютоновские жидкости (т. е. они не подчиняются соотношениям, приведенным выше), многие задачи полимерной технологии в первом приближении решаются в рамках закона Ньютона, поскольку а) такие решения дают простые результаты, позволяюш,ие достаточно глубоко качественно представить задачу б) они позволяют быстро дать количественную оценку решения и в) часто довольно трудно получить решение, применяя более сложные уравнения. Тем не менее полимерную технологию можно глубоко понять только, если учитывать неньютоновский характер течения полимерных расплавов. Основу реологии как раз и составляет наука о неньютоновских определяющих уравнениях. Этот вопрос подробно рассмотрен в гл. 6. [c.108]

Если жидкости не подчиняются закону Ньютона и касательные напряжения выражаются более сложными зависимостями, чем уравнение (3.6), такие жидкости называют неньютоновскими. К ним относятся растворы полимеров, коллоидные растворы, суспензии и т. п. Структура неньютоновских жидкостей определяется характером взаимодействия их частиц. При отклонении этих жидкостей (систем) от равновесия (покоя) структура таких жидкостей нарушается, а их свойства зависят от прилагаемых усилий и скорости деформации. Законы деформации и движения неньютоновских жидкостей составляют предмет и задачи науки, которую называют реологией. Обычно реологические свойства неньютоновских жидкостей определяют экспериментально. [c.144]

Более подробно вопросы реологии и гидродинамики неньютоновских жидкостей рассмотрены в специальной литературе. [c.147]

Из изложенного следует, что вязкость нефти зависит от напряжений и скоростей сдвига. Такая зависимость в реологии названа аномалией вязкости. В частности, у неньютоновских жидкостей, кроме дилатантных, кажущаяся или эффективная вязкость уменьшается с ростом действующих напряжений сдвига т. [c.16]

Зависимость вязкости томатного пюре от концентрации приведена на фиг. 6. Эти данные можно рассматривать лишь в качестве иллюстративных, так как измерения на других образцах или даже при повторном измерении с тем же самым образцом могут дать разные результаты. Таким образом, пользуясь терминами, принятыми в реологии, можно сказать, что многие пищевые продукты являются неньютоновскими жидкостями. Жидкости, содержащие взвешенные твердые вещества, представляют собой изменяющиеся со временем псевдопластичные жидкости. Точные реологические дан- [c.219]

Течение неньютоновских жидкостей является предметом изучения науки о деформациях и течении — реологии . В последние [c.92]

Таким образом, физико-механические свойства всех систем, начиная от высокомолекулярных веществ и их растворов и кончая структурированными дисперсными системами, могут в принципе исследоваться общими методами реологии (реологией называется общее учение о деформации и течении). Такие исследования имеют преимущество перед простыми измерениями аномальной или структурной вязкости неньютоновских жидкостей (рис. 96), потому что структурная вязкость зависит от условий измерения, тогда как реологические константы характеризуют материал независимо от размеров прибора или режима течения. Образование или разрушение различного рода структур или пространственных сеток частиц или молекул с различной прочностью связей и жесткостью структурных элементов играет исключительную роль в дисперсных и полимерных системах и во многих отношениях определяет их техническое использование. Поэтому изучение процессов деформации, их кинетики, частотной зависимости, предельных напряжений и др. имеет большое научное и техническое значение. Установление релаксационного механизма деформации и объективных методов характеристики процессов деформации является существенным успехом коллоидной химии, во многом обусловленном работами советских ученых — Кобеко, Александрова, Каргина, Слонимского, Ребиндера, Соколова, Догадкина и др. [c.251]

Все неньютоновские жидкости обладают кажущейся вязкостью, значительно превышающей вязкость воды. Более подробно свойства неньютоновских жидкостей описаны, например, в работах [14, 32]. При изучении свойств неньютоновских жидкостей необходимо определять количественные связи между касательными напряжениями и скоростями сдвига. Наука, устанавливающая наиболее общие законы связей между касательными напряжениями и скоростями сдвига, называется реологией. [c.13]

Таким образом, физико-механические свойства всех систем, начиная от высокомолекулярных веществ и их растворов и кончая структурированными дисперсными системами, могут в принципе исследоваться общими методами реологии (реологией называется общее учение о деформации и течении). Такие исследования имеют преимущество перед простыми измерениями аномальной или структурной вязкости неньютоновских жидкостей (рис. 97), потому что структурная вязкость зависит от условий измерения, тогда как реологические константы характеризуют материал независимо от размеров прибора или режима течения. [c.223]

Течение неньютоновских жидкостей является предметом изучения науки о деформациях и течении — реологии. В последние годы значительно увеличилось число исследований реологических характеристик различных гидравлических систем, особенно в связи с расширением производств по переработке полимерных и пластических материалов. [c.96]

Неньютоновскими называют сложные по структуре жидкости, например, растворы и расплавы полимеров, дисперсные системы (суспензии, эмульсии, пасты и др.), реологическое уравнение состояния которых имеет иной вид, чем у ньютоновских жидкостей. Реологическое уравнение состояния неньютоновских жидкостей с различной структурой может иметь различный вид. Он устанавливается опытным путем — по результатам вискозиметрических измерений [27, 28] в виде зависимости напряжения одномерного сдвига а от скорости сдвига 7 = дШ/дп (где 7 — относительная деформация, а 7 = д у/дт), график которой называется кривой течения. В зависимости от вида реологического уравнения неньютоновские жидкости можно разделить на три основных класса вязкие стационарно-реологические жидкости вязкоупругие жидкости жидкости с нестационарной реологией. [c.106]

Основные понятия и принципы реологии. Установление связи между напряженным состоянием среды и характеристиками деформации (например, величиной и скоростью деформации) при течении неньютоновских жидкостей является задачей реологии. Реология — наука о деформации и текучести вещества [31, 32] — изучает механические свойства газов, жидкостей, пластмасс, асфальтов и кристаллических материалов. Следовательно, реология включает механику ньютоновских жидкостей на одном конце спектра изучаемых вопросов и теорию упругости на другом. Связь между напряженным состоянием среды и характеристиками ее деформации математически формулируется реологическим уравнением состояния среды, представляющим собой математическую модель реальных механических свойств среды и вместе с тем реологическую модель среды. В построении простых реологических моделей значительную роль играет эксперимент. Обобщение его результатов связано с выполнением определенных [c.110]

Реология таких сред определяется процессами разрушения и восстановления структуры, которые можно схематично представить как прямую и обратную химические реакции, суммарное действие которых описывается некоторым кинетическим уравнением относительно концентрации разрушенных (или восстановленных) связей (см. главу 3). Предполагается, что коэффициенты этого уравнения (константы скоростей разрушения и восстановления структуры) зависят от скорости деформаций. В рамках такого структурно-кинетического подхода удалось объяснить многие особенности стационарных реологических характеристик неньютоновских жидкостей, а также описать процессы релаксации к стационарным состояниям [35, 68, 202-204, 229]. При этом использовались, как правило, линейные относительно концентрации связей уравнения. [c.213]

Науку о деформации и течении материалов часто называют реологией. Обратимся теперь к другому ее важному разделу — к изучению поведения неньютоновских жидкостей. Для ньютоновской жидкости существует линейная зависимость между касательным напрял ением т и градиентом скорости (многие авторы [c.67]

Течение некоторых жидкостей (коллоидных растворов, нефтей с большим содержанием асфальтенов и парафинов, растворы полимеров и т.д.) не подчиняются закону Ньютона. Такие жидкости в реологии принято называть неньютоновскими или аномальными. [c.11]

Наиболее распространенным примером ньютоновской жидкости является вода. Вода необходима всем, она легкодоступна, именно поэтому наибольшее число исследований в области реологии посвящено воде, а не какой-либо другой жидкости. Именно с водой экспериментировал Исаак Ньютон, устанавливая те закономерности, которые мы сейчас называем законами ньютоновского течения. Другие низкомолекулярные жидкости, например минеральное масло и этиловый спирт, практически также ведут себя как ньютоновские жидкости. Когда говорят практически , это значит, что, применяя особо тонкие методы исследования, можно наблюдать отклонения от закона Ньютона при течении даже этих простых жидкостей. В ньютоновских жидкостях проявляются временные эффекты, возникающие вследствие сил инерции. Это может подтвердить каждый, кому случалось терять равновесие и неожиданно падать в воду. Вода инерционна, она не расступится достаточно быстро и упавший может чувствительно удариться. Однако, когда идет речь о неньютоновских временных эффектах, то подразумевают нечто иное, ведь свойства воды не изменятся от того, сколько взбалтывать ее в стакане—минуту или час. Не изменится и вязкость, если, конечно, не поднимется температура воды. Однако, если перемешивание столь интенсивно, что силы инерции преобладают над силами вязкости, то возникнет течение иного характера режим течения изменится от ламинарного к турбулентному. Для ламинарного течения характерны гладкие параллельные линии тока, тогда как при турбулентном течении в жидкости образуются вихри и водовороты. Мера отношения сил инерции и вязкости, действующих в потоке, называется числом Рейнольдса в честь Осборна Рейнольдса, который много занимался изучением условий перехода ламинарного течения в турбулентное, наблюдая за движением под- [c.16]

Для многих жидкостей, называемых- в реологии ньютоновскими, коэффициент т] является константой вещества, зависящей от температуры и давления, но не от условий измерений. В то же время для полимерных систем отношение т/у может зависеть от скорости и напряжения сдвига и механической предыстории систем. В этих случаях отношение т/у называют эффективной вязкостью. В зарубежной литературе обычно пользуются термином кажущаяся вязкость . Среды, у которых вязкость зависит от режимов деформирования, называют аномально-вязкими или неньютоновскими. К ним относятся многие полимерные системы. [c.120]

Вискозиметрия полимеров — совокупность методов измерений вязкостных свойств полимерных систем. В общем случае эти свойства характеризуются зависимостью напряжения сдвига т от скорости сдвига 7 при различных темп-рах. Коэфф. пропорциональности, связывающий эти величины в ур-нии Ньютона (t=tiy), наз. вязкостью т . Если зависимость т от у нелинейная (неньютоновские системы), то задачей В. является определение функции течения у=/(т). В этом случае величина х/у наз. эффективной вязкостью она зависит от значений т илп у (см. также Вязкотекучее состояние и Реология). Основными условиями измерения вязкости жидкостей и пластичных тел являются 1) ламинарность потока 2) прилипание жидкости к поверхности твердого тела, относительно к-рого она движется (относительная скорость на этой поверхности равна нулю) 3) пренебрежимо малое влияние инерционного фактора или возможность исключить его при обработке экспериментальных данных. [c.232]

Настоящая монография отражает лишь частично современное состояние реологии. В книге сделана попытка описания методов, с помощью которых измеряются и оцениваются свойства жидкостей, при этом основное внимание уделяется неньютоновским вязкоупругим жидкостям. [c.11]

Обсуждены современные представления о формировании остаточной нефти, рассмотрены общие вопросы устойчивости дисперсных систем и реологии неньютоновских жидкостей, методические вопросы определения характеристик нефтевытесняющих жидкостей. Приведены результаты исследования биозараженности пласта и состава сернистых нефтей, разработки технологий физикохимического воздействия на пласт на базе бентонита, алюмосиликатов, алюмохлоридов, крахмала, ПАА, ПАВ. [c.2]

Основной задачей реологии является взу чение закономерностей поведения различных материалов под действием деформирующих усилий. При этом рассматриваются процессы, связанные с необратимыми остаточными деформаци-чми и течением разнообразных вязких и пластитшых материалов (неньютоновских жидкостей, дисперсных систем и др.), а также явления релаксации напряжений, упругого последействия и т.д. Реология тесно переплетается с гщфомеханикой, теориями упругости, пластичности и ползучести. [c.4]

Лит Рейнер М, Деформация и течение Введение в реологию, пер с англ, М, 1963 его же. Реология, пер сангл, М, 1965, Уилкинсон У Л, Неньютоновские жидкости пер с англ, под ред А В Лыкова, М, 1964 Урьев Н Б, Высококонцентрнроваяные днсперсные системы, М, 1980, Ефремов И Ф, Успехи химия , 1982, т 51, 2 с 285 310 Н Б Урьев [c.60]

Во 2-й пол. 20 в. развитие новых технологий переработки порошковых материалов привело к необходимости изучения поведения П. в динамич. условиях (под воздействием вибрации, в потоке газа, при псевдоожижении и др.). Особенность динамич. поведения П.-течение при сдвиговом напряжении, меньшем предельного, причем, как правило, П. течет как неньютоновская жидкость (см. Реологи.я). Агрегация частиц рассматривается как одна из причин неньютоновского поведения. Эффективная вязкость г]зфф агрегированного П. зависит от безразмерного параметра хДтту), где т -вязкость неструктурированного П., заполн5гющего пространство между агрегатами, 7-скорость сдвига. Соответствующая зависимость выражается степенной ф-цией [c.73]

Раздел гидравлики, описывающий течение таких — неньютоновских — жидкостей, является частью более общей научной дисциплины, называемой реологией (последняя охватывает изучение механических свойств различных рабочих тел — от газов и ньютоновских жидкостей до твердых тел, следующих и не следующих закону Гука). Течение неньютоновских жидкостей в условиях преобладания сил вязкости (именно такой случай практически интересен) называется пластичным. Для него характерно изменение в поперечном сечении канала. [c.192]

Наличие цеггочечных агрегатов и их ответственность за магнитооптические эффекты в феррожидкостях наглядно демонстрируется с помощью динамо-магнитооптического эффекта. Его суть в том, что цепочечные агрегаты легко разрущаются при механическом воздействии (течении), поэтому происходит ослабление оптического эффекта агрегации магнитным полем. Такие воздействия контролируемой величины легко создаются при сдвиговом течении феррожидкости, например при возвратно-поступательном движении тонкой стеклянной пластинки, помещенной в оптическую кювету с феррожидкостью. Результаты подобных опытов подтвердили эту гипотезу с увеличением скорости движения пластинки магнитооптический эффект уменьшался ожидаемым образом (рис. 3.136). Теория динамо-магнитооптического эффекта [4] положила начало принципиально новому подходу к проблемам реологии дисперсных систем. Она продемонстрировала возможность количественного описания структурного состояния дисперсных систем как функции скорости или напряжения ее сдвиговой деформации и тем самым ввела в теоретическую реологию понятие об уравнении структурного состояния вместо преобладавших тогда представлений о структуре как о некой качественной, статичной характеристике дисперсной системы. В работах П.А. Ребиндера указывалось, что изменение вязкости неньютоновских жидкостей объясняется измене- [c.759]

В мрачном Средневековье история реологии теряется. Лишь когда наступила оттепель Ренессанса, место нетерпимости и подозрений стала занимать наука. Леонардо да Винчи в середине XVI века исследует течение воды в различных каналах и трубах. Движение истории ускорилось в XVII столетии. В это время Галилей проводит свои первые наблюдения, а позд нее Гук утверждает, что в твердом теле напряжения пропорциональны деформациям, и Ньютон устанавливает, что сопротивление жидкости течению пропорционально скорости сдвига. Интересно заметить, что Ньютон проводил свои опыты, наблюдая за цилиндром, вращающимся в бассейне. Его прибор по-принципу действия аналогичен многим современным вискозиметрам. Вряд ли сам Ньютон понимал, сколь важны его наблюдения и выводы для современной реологии, ибо он ставил свои опыты для исследования движения планет Солнечной системы. Парадоксально, но большинство реологов рассматривают сейчас ньютоновский закон течения как некоторый идеализированный случай, так как большинство исследований выполняется на неньютоновских жидкостях, в которых напряжения не пропорциональны скорости сдвига. [c.12]

Реологи часто говорят ньютоновское или неньютоновское течение, различая поведение реальных материалов по тому, подчиняется ли их течение закономерностям, установленным Ньютоном или нет. Большинство работ в области реологии касается неньютоновских жидкостей. [c.20]

Вид зависимостей (11.100) или (11.101) для неньютоновских жидкостей определяется их реологическими свойствами. Реология— наука, изучающая деформации и течение подвижных сред. Для неньютоновских жидкостей используется понятие кажущаяся вязкость . Под кажущейся вязкостью подразумевается вязкость ньютоновской жидкости, скорость деформации которой под действием заданного напряжения сдвига равна скорости деформации рассматриваемой неиьютоновской жидкости. Связь кажущейся вязкости цк с реологическими характеристиками неньютоновской [c.130]

Исследование неньютоновских жидкостей относится к области реологии. Здесь будут коротко изложены некоторые теории, касающиеся связи между тангенциальной силой и градиентом скорости в равновесном состоянии [1а]. В соответствии с теорией Бинхама [c.103]

С помошью уравнения Пуазейля рассчитывалась эффективная вязкость нефти. В случае течения неньютоновской нефти ее вязкость не была постоянна, Использование для расчетов вязкости уравнения Пуазейля. справедливого для ньютоновской жидкости, позволяло получить лишь неко торое условное значение ее, которое в реологии принято называть эффек тивной вязкостью [8]. [c.85]

Голландский реолог Хувинк по кривым течения различные реологические тела свел к четырем разновидностям (см. рис. 13). Наиболее широко известным классом реологических тел являются ньютоновские жидкости. К ним относятся вода и многие органические жидкости (минеральные масла, спирты и др.) при обычных температурах и битумы, а также расплавы металлов, солей, стекол и др. при повышенных температурах. Скорость течения ньютоновских жидкостей прямо пропорциональна действующему напряжению сдвига их кривая течения проходит через начало координат (кривая а). Весьма многочислен класс неньютоновских или квазивязких жидкостей (кривая б). Это растворы многих высокополимеров и слабоконцентрированные коллоидные дисперсии, подобные гелям нафтената алюминия и других мыл. Сюда можно отнести и некоторые жидкие и полужидкие консистентные смазки. У таких жидкостей по мере роста напряжения скорость течения аномально возрастает, что обычно обусловлено разрушением их структуры и ориентацией структурных элементов в потоке. [c.86]

Олдройд Дж.Г, Неньютоновское течение жидкостей и твердых тел / Реология. Теория и приложения Пер. с англ.—М. ИЛ, 1962.— С. 757-793. [c.457]