Вязкость при продольной деформации

Способность к стабильному образованию струй имеет большое значение в производстве, так как от этого зависит обрывность, а следовательно, производительность труда и качество продукции. Это свойство прядильных растворов обычно называют прядомостью. Для определения прядомости предложено большое число методов. Наибольшее распространение получил метод Тиле [26]. Он заключается в определении длины жидкой струи, вытягиваемой стеклянной палочкой из вискозы при стандартных условиях. Чем больше струи, тем лучше прядомость. Однако этот метод не в полной мере отражает реальные условия, которые наблюдаются при формовании. Это обусловлено тем, что в производственных условиях на формующуюся жидкую нить действует дополнительно ряд сил поверхностное взаимодействие прядильного раствора с фильерой и осадительной ванной, гидродинамическое сопротивление. При вытягивании нити стержнем из прядильного раствора эти силы не действуют. Поэтому более надежным методом характеристики прядомости является определение максимальной фильерной вытяжки, когда элементарные струи прядильного раствора подвергаются одновременно действию поверхностных сил и продольной деформации [27]. В зависимости от вязкости вискозы преобладает влияние того или иного фактора. [c.179]

Правая ветвь кривой на рис. 7.17 определяется условиями когезионного обрыва [29]. Увеличение вязкости приводит к возрастанию энергии продольной деформации и, когда она становится равной энергии когезии, происходит хрупкий, или когезионный разрыв. [c.179]

При больших градиентах скорости в случае стационарного течения появляются нелинейные эффекты, связанные с ориентацией частиц. Движение суспензии уже не может быть описано с помощью одного коэффициента вязкости, в отличие от течений ньютоновской несжимаемой жидкости. Для стационарных движений суспензии может быть введен коэффициент эффективной вязкости, градиентная зависимость которого различна для различных типов движений. Нелинейный характер течения суспензии будет продемонстрирован в следующих параграфах на двух примерах движения простой сдвиговой деформации и продольной деформации. [c.64]

Вязкость при продольной деформации [c.69]

Характеристическая вязкость суспензии при продольной деформации [c.71]

Полное решение задачи о продольной деформации суспензии было дано в [38]. Коэффициент продольной вязкости как функция градиентов скорости монотонно возрастает, когда градиент скорости меняется от — оо до 4- оо. В работе [36] для отношений о/й от 1/50 до 50 приведены значения 3 во всем интервале градиентов скорости. В качестве примера на рис. 5 приведена зависимость характеристической продольной вязкости от градиента скорости по данным работы [36] для суспензии эллипсоидов при а1Ъ = 10. Пунктиром на этом же рисунке указаны асимптотические значения. [c.73]

При переработке высоковязких расплавов (р-ров) в условиях высоких фильерных вытяжек возможен когезионный (хрупкий) разрыв струи. Он наступает в том случае, когда скорость продольной деформации выше нек-рого предела, определяемого соотношением вязкости при растяжении, времени релаксации и энергии когезии. Ниже этого предела струя м. б. растянута на сколь угодно большую величину, если не реализуется условие капельного разрыва. [c.375]

Таблица 5.11, Ударная вязкость а, предел прочности о р, относительная продольная деформация е реберных хрящей [22]

В установившемся продольном течении продольная вязкость т) — это физическая характеристика вещества, определяющая зависимость разности нормальных напряжений от скорости деформации растяжения [c.172]

Экспериментальные данные о продольной вязкости полиизобутилена, полученные Стивенсоном, представлены на рис. 6.14. Обратим внимание на две особенности этих данных. Во-первых, формула Трутона справедлива только для области ньютоновского течения. Во-вторых, продольная вязкость практически не зависит от скорости деформации растяжения. Поскольку г] (у) с увеличением скорости сдвига уменьшается, ц/ц > 3. [c.173]

Экспериментальные исследования показали, что с увеличением скорости деформации отношение сдвиговой вязкости к продольной вязкости уменьшается, а это приводит к уменьшению угла входа и, следовательно, к увеличению размеров вихрей в области входа. [c.475]

Рис. V. 7. Зависимость продольной вязкости при растяжении X от величины деформации е.

Эксперименты по двухосному однородному растяжению полимеров при раздуве рукава [142] показали, что продольная вязкость уменьшается с ростом скорости деформации. Однако однородное двухосное растяжение реализуется при строго определенном соотношении между радиусом рукава и толщиной пленки. Обеспечить однородное двухосное растяжение в процессе экструзии с раздувом крайне трудно (есл . вообще возможно) из-за того, что распределение толщины пленки по высоте рукава заранее неизвестно. Из проведенных исследований можно сделать следующие важные выводы скорость растяжения материала изменяется в направлении движения пленочного рукава при изменении скорости растяжения эффективная продольная вязкость может увеличиваться, уменьшаться или оставаться постоянной в зависимости от природы материала и рассматриваемого интервала скоростей деформации продольная вязкость материала снижается с повышением температуры. [c.244]

При рассмотрении баланса сил и энергии принимаются следующие допущения толщина пленки достаточно мала, так что неоднородностью профиля скорости течения в поперечном направлении можно пренебречь градиенты скорости деформации в выбранной (текущей) точке рукава можно вычислять так же, как двухосного (биаксиально-го) растяжения плоской пленки силами поверхностного натяжения, инерции и трения пленочного рукава с воздуха можно пренебречь ввиду их малости по сравнению с напряжением, действующим на материал в продольном направлении при вытяжке пленки теплопередачей между внутренней поверхностью рукава и находящимся в нем, воздухом можно также пренебречь охлаждение рукава происходит в основном за счет излучения и конвекции тепловыделением от трения рукава о воздух можно пренебречь. Таким образом, можно сделать вывод о том, что из материалов, имеющих меньшую эффективную продольную вязкость, получаются рукава, диаметр которых меньше, чем при экструзии полимеров с более высокой эффективной продольной вязкостью [87]. [c.244]

Во время деформации при напряжениях выше 400 Па упругие элементы растянуты и напряжены. Поэтому продольная вязкость Я, рассчитанная по уравнению (5.14), в отличие от сдвиговой с увеличением градиента скорости не только не падает но может даже возрастать [44]. [c.124]

Исследование продольной вязкости полиизобутилена [149] показывает, что с ростом деформации продольная вязкость вначале увеличивается (рис. 11.27), достигает экстремального значения, а затем вновь уменьшается до некоторого постоянного значения. Наличие максимума у зависимости т]х(е). по-видимому, связано с протекающими в образце изменениями структуры, предшествующими достижению установившегося режима деформации. [c.84]

В начальный период деформации основное значение имеют процессы молекулярной ориентации и, как следствие, увеличение межмолекулярного взаимодействия. Этой стадии соответствует восходящая ветвь кривой т]>,(е). Одновременно вследствие повышения напряжения при растяжении образца увеличивается частота разрывов пространственной сетки зацеплений. В результате этого и появляется максимум на кривых Т1х(е), за которым следует довольно быстрое снижение продольной вязкости. [c.84]

В установившихся режимах течения при низких скоростях деформации продольная вязкость имеет постоянное значение, причем довольно хорошо соблюдается условие Трутона. [c.84]

Рис. 11.27. Зависимость продольной вязкости полиизобутилена от деформации и режима деформирования (1371. Постоянная скорость деформации

Принимая для простоты, что продольная вязкость "к не зависит ни от скорости сдвига, ни от деформации сдвига, получим [c.114]

Измерения вязкости жидкостей обычно проводятся в условиях одномерного деформирования, когда изменяется только одна компонента Yi/> например Y 12 = VaY прн простом сдвиге. Однако представление реологического уравнения состояния жидкости в инвариантной форме требует обобщения результатов опытов на случай трехмерной деформации. Соответственно необходима проверка справедливости такого обобщения на режимах деформации, отличных от того, при котором определялась сдвиговая или продольная вязкость. Поэтому если измерения проводятся при одном виде одномерного деформирования, то необходима информация об особенностях поведения среды по крайней мере при еще одном виде деформирования. Сказанное можно пояснить сопоставлением результатов измерения сдвиговой и продольной вязкостей. [c.68]

Функция Г] (бо), входящая в выражение для продольной вязкости, является аналогом зависимости эффективной вязкости при сдвиге от скорости деформации с учетом указанного различия между зависимостью оту или 8 [см. формулу (6.15)]. Эта функция отражает влияние деформаций на разрушение структурных связей, приводящее к частичному подавлению медленных релаксационных процессов (усечению спектра со стороны больших времен релаксации) и, как следствие этого, к снижению эффективной вязкости по мере возрастания скорости деформации. [c.413]

Различие, на которое впервые ясно указал Каргин (см. гл. V), состоит в том, что при продольном течении с увеличением градиента скорости, разворачивающего макромолекулы, вязкость не убывает, а, напротив, возрастает. Это связано с возникновением положительной обратной связи между степенью деформаЩии (растяжения) и напряжением 22], в то время как при сдвиговой вязкости обычно имеет место отрицательная обратная связь, проявляющаяся как тиксотропная аномалия вязкости. Исследовано четыре варианта продольного течения [см. сноску на стр. 177], причем отмечено несоответствие ориентации основных компонент тензоров деформации и напряжения при сдвиговом течении и совпадение их ориентаций при продольном. Этих соображений, однако, недостаточно, чтобы объяснить своеобразные аномалии продольной вязко- [c.220]

При еустановившемся течении зависимость продольной вязкости от относительной деформации определяется скоростью деформации (рис. V. 7). На начальном этапе развития (область А) вязкость пропорциональна деформации, что было показано Каргиным и Соголовой на примере высокомолекулярного полиизобутилена . Область А будет тем шире, чем выше скорость деформации. Физический смысл нарушения пропорциональности связан с протеканием при деформировании конкурирующих процессов ориентации, обусловливающей рост X, и разрушения надмолекулярной структуры, приводящей к падению X (см. гл. VI). Для легкости сопоставления данные зависимости сдвиговой вязкости, например от скоро- сти деформации, представляются в приведенных координатах (рис. V. 8). Таким образом удается уложить на одну обоб-щенную кривую данные для вязкосги при g, различных температурах и даже для различных полимеров. Независимость хода [c.179]

Использование конических и цилиндрических насадок позволяет определять такие фундаментальные реологические характеристики )асплава, как продольная вязкость и модуль растяжения и сдвига, вначале обычным методом из экспериментов на цилиндрической насадке определяется сдвиговая вязкость. Высокоэластическая деформация рассчитывается по величине эластического восстановления струи е [c.116]

Еще в 1949 г. при растяжении полидисперсных полимеров В. А. Каргин и Т. И. Соголова обнаружили эффект роста продольной вязкости по мере увеличения степени растяжения, причем изменение вязкости пропорционально деформации. Наиболее наглядно этот эффект виден при использовании в качестве аргумента величины Sf (рис. 6.7). Характерно, что при О продольная вязкость снижается до начального значения, отвечающего трутоновской формуле Я = Зт]о. Такой характер роста продольной вязкости типичен для начальных стадий иредстационарной области деформирования, поскольку, как видно из рис. 6.7, при больпшх деформациях продольная вязкость не только не растет, но может даже уменьшаться до начального значения Яц. [c.419]

Гидродинамическое сопротивление осадительной ванны движущейся нити создает в последней напряжение, которое вызывает ее деформацию, состоящую из необратимой и обратимой частей. Необратимая часть деформации при достижении матричной фазой определенного уровня вязкости приводит к ориентации макромолекул полимера и структурных элементов остова образующегося студня вдоль оси волокна. Ниже определенного уровня вязкости такой ориентации макромолекул препятст-ствует тепловая разориептация их. Но когда вязкость, которая возрастает в связи с потерей неравновесным раствором растворителя, отделяющегося в виде низкоконцентрированной по полимеру фазы, достигает очень высоких значений, градиент продольной деформации нити под действием заданного напряжения становится очень малым и ориентация прекращается. [c.223]

Довольно часто в экспериментах, в которых ё = onst, даже при малых значениях скорости деформации нормальное напряжение Fi/ i увеличивается на протяжении всего опыта. Это указывает на то, что стационарный режим не достигается. Подобные факты можно объяснить существованием возрастающей со временем продольной вязкости т]+, которая увеличивается так, как если бы весь эксперимент лежал в области предстационарной стадии. По аналогии с выражением (6.8-17) можно определить эту вязкость следующим образом [c.173]

Неожиданным результатом (и в зкснериментах, и в теории) является существование критического значения скорости деформации растяжения, превышение которого приводит к неограниченному росту продольной вязкости. Теоретическое значение предельной скорости деформации растяжения равно единице, деленной на удвоенное максимальное время релаксации о > Это означает, что при меньших скоростях деформации напряжения релаксируют быстрее, чем возрастают. В заключение следует заметить, что все приведенные результаты получены при сравнительно невысоких значениях деформации растяжения е < 5. [c.174]

В работе были рассмотрены как одномерные, так и двумерные деформации растяжения с целью последующего анализа вытяжки полимерных листов. Основные результаты этого анализа поведения нелинейных вязкоэластических жидкостей сводятся к следующему при 0 О нелинейные вязкоэластические жидкости ведут себя так же, как и линейные жидкости, проявляя при больших временах нагружения свойства ньютоновских жидкостей. При значениях о, отличных от нуля, но меньших, чем критические, зависимость т + от 0 при больших временах нагружения можно представить в виде полинома, в котором в качестве первого члена входит вязкость Трутона. Уайт отмечает, что такой подход эквивалентен приближениям, использованным Денсоном при анализе двухосной деформации полимерных пленок с помощью представлений о неньюто-новской продольной вязкости [57, 58], Подробно эти работы рассмотрены в гл. 15. [c.175]

Чен [14], а также Уайт и Айди [10] представили экспериментальные и теоретические результаты (изотермический анализ устойчивости по Ляпунову), из которых следует 1) полимерные расплавы ведут себя при формовании волокна так же, как при однородном продольном течении 2) для полимеров, у которых продольная вязкость т]+ t, ) возрастает с увеличением времени или деформации (см. рис. 6.16), характерно устойчивое формование волокна без проявления резонанса прп вытяжке, и при высоких степенях вытяжки они разрушаются по когезионному механизму (примером полимера, демонстрирующим такое поведение, может служить ПЭНП) 3) для полимерных расплавов с уменьшающейся продольной вязкостью характерно проявление резонанса уже при малых степенях вытяжки и упругое разрушение (после образования шейки ) при высоких степенях вытяжки (типичными полимерами, которые можно отнести к этой категории, являются ПЭВП и ПП). [c.566]

ПЭНП легко перерабатывается в рукавную пленку, потому что его продольная вязкость (е) возрастает с увеличением деформации растяжения (см. разд. 6.8). [c.615]

Очевидно, что размерность продольной вязкости та же, что и для коэффициента вязкости в уравнетгии Ньютона. Трутон нашел, ч oJ. Зц. Это соотношение между вязкостями при растяжении и сдвиге справедливо только при условии, если каждый из ко ффн-циентов вязкости не зависит ни от соответствующих скоростей деформации, ни от напряжений. [c.266]

При растяжении тел, проявляющих высокую эластичность, величина общей деформации йбщ слагается из высокоэластической (пэ 1г необратимой /ост составляющих, т. е. /общ = /вэ-1-/ост- Для нахождения продольной вязкости необходимо знать продольные гра диенты скорости натекания необратимой дефор.мации при различ-. ных напряжениях. Это требует определения необратимом деформа-цг ги, что вoзмoж io дяшь после завершения упругого восстаяозленкя длины образца. [c.266]

При растяжении тел, проявляющих высокую эластичность, ве,И чина общей деформации /общ слагается из высокоэластической I, и необратимой /ост составляющих, т. е. /обш = оэ + /ост- Для нахс ждения продольной вязкости необходимо знать продольные грг диенты скорости натекания необратимой деформации при различных напряжениях. Это требует определения необратимом деформг ции, что возможно, 7ишь после завершения упругого восстановлеки длины образца. [c.266]

Но такое растрескивание студнеобразного волокна обусловливает не только синеретические явления. Продольный распад волокна на отдельные образования при одноосной деформации нити не может быть обратимым, так как слиянию в сплошной слой препятствует очень высокая вязкость студня, хотя частичное восстановление сплошности за счет явлений взаимной диффузии макромолекул в соприкасающихся участках возможно. [c.174]

Однако уже ранние экспе-рпментальные исследования растворов полимеров и блочных полимеров показали, что продольная вязкость увеличивается с ростом деформации [143—145]. В более поздних работах [146—148] установлено, что соотношение Трутона удовлетворяется только при малых скоростях деформации. В области более высоких скоростей деформации продольная вязкость возрастает значительно быстрее сдвиговой, и отношение для расплава [c.84]

Принимая гипотезу несжимаемости, попробуем обобншть степенное уравнение (П.66) на случай трехмерного течения. В соответствии с принципами, сформулированными выше, обобщенное реологическое уравнение должно связывать компоненты тензора напряжений с компонентами тензора скоростей деформации. При этом коэффициенты сдвиговой и продольной вязкости должны в общем случае зависеть от первого инварианта тензора деформации и второго варианта тензора скоростей деформации. Очевидно, что функции, описывающие зависимость т] и X от тензора деформации, должны вырождаться, обращаясь в нуль при достаточно больших значениях Следуя выражению (И1.20), получим [c.92]

Таким образом, в рамках линейной теории вязкоупругости для вязкоупругой жидкости продольная вязкость равна утроенной вязкости, измеренной при сдвиге (к = Зт ), и модуль высокоэластичности при растяжении равен утроенному модулю сдвига (Е = 3G). В предстационарном режиме деформации вязкость остается постоянной и равной Я. Поэтому линейная теория вязкоупругости не предсказывает никаких новых результатов (по сравнению с теорией вязкой ньютоновской жидкости и упругого гуковского тела) по отношению к установивпшмся режимам деформации. [c.407]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология