Влияние напряжения сдвига на вязкость

Рис. 9. Влияние различных факторов на вязкость ц аномальных нефтей в зависимости от напряжения сдвига т

Можно предположить, что под влиянием напряжения сдвига клубок с заключенным в нем растворителем ведет себя подобно эйнштейновской сфере, а следовательно, удельная вязкость раствора должна подчиняться уравнению (15) [c.413]

Физический смысл механизма, определяющего влияние напряжения на вязкость, по Эйрингу, заключается в том, что энергия активации снижается с увеличением напряжения сдвига по некоторому закону. Это можно увидеть, если уравнение (6.3) представить в иной форме [c.149]

ВЛИЯНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ СДВИГА НА ВЯЗКОСТЬ [c.270]

Простейший метод заключается в выборе на кривой течения интересующих нас данных и их непосредственном применении в конкретной задаче. Весьма удобно также использование кривых течения, перестроенных в координаты вязкость — напряжение сдвига. Обычное представление кривых течения в логарифмических координатах сглаживает различия между отдельными полимерами. При использовании координат вязкость—напряжение сдвига эти различия выступают более явственно, а влияние напряжений сдвига на вязкость проявляется заметнее (рис. 8). [c.35]

Рассмотрение гибких цепей представляет более сложную проблему. На первый взгляд может показаться, что они вообще не будут вызывать двойного лучепреломления, так как их можно представить гидродинамически как набухшие сферы. Однако такое представление будет правильным только тогда, когда полимерная цепь не подвергается воздействию напряжений. Под влиянием напряжения сдвига появится деформация, и частицы будут ориентироваться, как было отмечено при рассмотрении вязкости на стр. 450. Следовательно, будет наблюдаться двойное лучепреломление. Однако степень ориентации и двойное лучепреломление являются намного меньшими, чем для асимметрических жестких частиц, и потребуется относительно большой градиент скорости, для того, чтобы наблюдать заметное двойное лучепреломление. [c.508]

Экспериментальная проверка применимости уравнения (11.72) к результатам реологических исследований расплавов полимеров показывает, что оно оказывается справедливым при изменении температуры в диапазоне примерно 30—40 К. Наглядное представ ление об этом дают графики зависимости 1 т) от 1/Т (рис. 11.21) Следует отметить, что при определении величины Е по резуль татам вискозиметрических исследований аномально-вязких жидко стей необходимо использовать значение эффективной вязкости рассчитанное при условии постоянства напряжений сдвига. Только в этом случае удается исключить влияние напряжений сдвига на фактическую энергию активации вязкого течения [91, 92]. Значения энергии активации вязкого течения для некоторых расплавов полимеров, каучуков и резиновых смесей приведены ниже [c.71]

Влияние напряжения сдвига на вязкость полимеров [c.75]

Физическая и химическая стабильность. Для оценки эксплуатационных свойств полимерной присадки в компаундированных маслах помимо загущающей способности и повышения индекса вязкости важны три других свойства стойкость к напряжениям сдвига, влияние напряжений сдвига на загущающую способность полимера, химическая и термическая его стабильность. [c.37]

Эффективная вязкость зависит от напряжения сдвига, и, согласно Бартеневу, уравнение (8.126) может быть обобщено путем введения члена, отражающего влияние напряжения сдвига, а [c.222]

Понижение вязкости студня под влиянием приложенного напряжения обусловлено разрушением его структуры, которое в ряде случаев носит обратимый характер, т. е. после снятия напряжения система снова застудневает. Такие студни обладают тиксо-тропными свойствами (см. гл. 8). В ряде случаев наблюдается обратное явление, когда под влиянием приложенного напряжения сдвига вязкость системы возрастает и происходит ее застудневание. После снятия напряжения происходит обратимое плавление [c.397]

Для линейных полимеров в вязкотекучем состоянии при изменении напряжения от О до 0,1—0,2 ЛШа вязкость может изменяться на три порядка. Влияние напряжения сдвига на вязкость описывается эмпирическим уравнением [c.211]

Уменьшение вязкости оказывается нечувствительным к природе наполнителя, если сравнение проводится при постоянной скорости сдвига, однако вязкость изменяется, если в качестве условия сравнения выбрано постоянное напряжение сдвига (последний эффект связан с влиянием напряжения сдвига на эффективную толщину адсорбционного слоя). Возникновение минимума вязкости может быть объяснено образованием дополнительного свободного объема в граничном слое полимера на частице наполнителя [467, 468]. [c.194]

Влияние напряжения сдвига 5 в большинстве случаев может быть с хорошим приближением выражено степенной зависимостью. Влияние времени t подчиняется другой закономерности. Во всяком случае, вязкость таких масс является функцией трех переменных Р =/(7 , 5, 0. [c.46]

Эти результаты довольно неожиданны, поскольку гелю, который не может течь под влиянием напряжения сдвига, по определению должна быть приписана бесконечная вязкость. Ясно, однако, что физический смысл вязкости различен в случаях, когда мы рассматриваем макроскопическое течение системы или же перемещение малых молекулярных частиц через ту же среду. Это заставляет проводить различие между макроскопической вязкостью , описывающей текучие свойства системы в целом, и микроскопической вязкостью , которая характеризует сопротивление движению молекулярной частицы и которая зависит от размеров этой частицы. В разделе В-2 будет показано, что вязкость растворов цепных молекул зависит от их длины, однако очевидно, что уменьшение скорости диффузии небольшой частицы в результате столкновений с сегментами полимерной цепи не будет зависеть от длины цепи, к которой присоединены эти сегменты. Даже образование трехмерной сетки не скажется заметным образом на препятствии, создаваемом малым диффундирующим частицам, хотя макроскопическое течение при этом будет невозможно. [c.240]

В работе [37] впервые были изучены факторы, влияющие па структурно-механическую прочность пластовых нефтей при условиях, когда пространственная структура формируется парафинами с участием асфальтенов (в условиях низких температур — от 15 до 80°С). Убедительно показано влияние на вязкость системы в состояниях геля и молекулярных растворов ВМС концентрации асфальтенов, газосодержания и температуры (рис. 9). Предельное динамическое напряжение сдвига (отношение постоянных вязкостей пефти в двух состояниях — геля и молекулярных растворов) повышается с увеличением содержания асфальтенов (а), газа (б) [c.44]

Возбуждение структурных элементов надмолекулярных структур неньютоновских нефтей приводит к их разрушению и, как следствие, к уменьшению структурной вязкости. Под действием переменного электромагнитного поля происходит уменьшение предельного напряжения сдвига, такое изменение сохраняется некоторое время после снятия поля [71], аналогичный эффект наблюдался при облучении мангышлакской нефти ультразвуком [72]. Изучение механизма структурообразования в нефтях позволяет судить о природе связей, возникающих между частицами [73], но работ в этом направлении немного. Образование надмолекулярных структур определяет не только реологические параметры нефти и ее фракций, но и оказывает сильное влияние на результаты переработки последних. [c.21]

Для оценки эффективности депрессорных присадок с точки зрения применения важно не столько влияние на температуру застывания, сколько способность их улучшать текучесть при низких температурах, характеризуемую величинами структурной и остаточной вязкости и значениями статического и динамического напряжения сдвига. [c.103]

Выявилось принципиальное влияние свойств основной цепи на удельную ударную вязкость. Цепь не столь сильно влияет на удельную ударную вязкость через величину напряжения j b, которую она может выдержать до момента своего разрыва или распутывания, как через энергию, рассеиваемую до достижения данного значения г 5ь. Нагружение цепей при сдвиге вызывает их смещение относительно друг друга. Поэтому максимум рассеяния энергии достигается в случае, если межмолекулярные напряжения сдвига недостаточно велики, чтобы вызвать разрыв цепи (см. выражение (5.41)), и если цепи распутываются с трудом, так что возникает проскальзывание в больших областях объема материала (рис. 8.28). [c.277]

Чем выше межмолекулярное взаимодействие присадки с углеводородами нефти, тем больше ее влияние на напряжение сдвига и пластическую вязкость нефти. Увеличение межфазного поверхностного натяжения на границе с водой следует объяснить связыванием естественных ПАВ нефти (асфальтены, смолы и др.) молеку- [c.131]

Реологические параметры нефти зависят от дисперсности распределенных в ней асфальтеновых частиц [ I ]. При пептизации асфальтенов заметно снижаются аномалии вязкости и граничные напряжения сдвига нефти. Поэтому, наблюдая за изменением дисперсности асфальтенов в нефти, можно судить об изменении ее реологических свойств, а также определять влияние различных факторов на эти свойства. [c.17]

Влияние молекулярной ориентации более или менее четко заметно для полимеров только при малых напряжениях сдвига, когда процесс перестройки надмолекулярной структуры еще слабо развит, и для олигомеров, когда молекулярная масса столь мала, что не образуется пространственной надмолекулярной структуры. Существенное проявление высокоэластической составляющей деформации наблюдается в возникновении нормальных напряжений. Хотя они и сопоставимы по значению с тангенциальными, влияние те.х и других на физические свойства вязкого потока полимерной системы существенно различно. Тангенциальное напряжение вызывает вязкое течение и приводит к разрушению надмолекулярной структуры полимеров, тогда как нормальное напряжение приводит лишь к небольшому изменению гидростатического давления в потоке и практически его влияние на изменение структуры и вязкость полимерной системы несущественно. Уменьшение вязкости в процессе течения, наблюдаемое при относительно больших напряжениях, может быть объяснено изменением исходной надмолекулярной структуры полимера, если установлено, что его молекулярная масса при этом остается неизменной. [c.166]

Рассмотрим дисперсные системы с тиксотропной структурой. Тиксотропия — способность структуры к самопроизвольному (в результате броуновского движения) восстановлению во времени связей, разрушенных в результате механических воздействий, вязкость которых зависит от напряжения сдвига. Если к жидкости приложены напряжения, не превышающие предела прочности структуры, то происходит медленное течение с постоянной вязкостью т],,. При очень медленном течении структура либо совсем не разрушается, либо если и разрушается, то успевает вновь восстановиться за счет броуновского движения. Вязкость ч]о отвечает структуре, в которой разрушенные под влиянием внешних сил связи полностью восстанавливаются за счет броуновского движения. Такая структура получила название практически неразрушенной структуры, а вязкость — г)о — вязкости практически неразрушенной структуры. При дальнейшем повышении напряжения разрушение структуры превышает ее восстановление за счет броуновского движения, вязкость начинает падать, причем [c.134]

При малых скоростях течения структура разрушается очень незначительно, а разрушенные связи быстро восстанавливаются. Практически в этом случае жидкость течет без разрушения структуры и вязкость ее постоянна и достаточно велика. Это явление называется ползучестью. При очень больших скоростях течения и соответственно больших напряжениях сдвига структура полностью разрушается. Ее восстановление по сравнению с процессом разрушения идет так медленно, что уже не оказывает влияния на характер течения. [c.213]

Нефть представляет собой сложную систему, состоящую из веществ, имеющих самый разнообразный состав и свойства. Основную часть нефти составляют жидкие углеводороды разных классов и различного молекулярного веса. Такой состав нефти определяет своеобразие ее свойств. Вязкость нефти зависит от содержания в ней газообразных, жидких и твердых веществ, а также от дисперсности последних. Значительное влияние на реологические характеристики нефтей оказывают смолы и асфаль-тены. У нефтей, содержащих эти компоненты, наблюдаются аномалии вязкости—вязкость зависит от напряжения сдвига и меняется в широких пределах при изменении скорости течения. В связи с этим важное значение имеет изучение закономерностей в содержании смол и асфальтенов в нефтях, так как аномалии вязкости нефти в пластовых условиях могут привести к ухудшению показателей разработки нефтяных залежей. [c.3]

При решении различных промысловых задач добычи нефти возникает необходимость определения содержания в нефти асфальтенов и смол. Эти активные компоненты нефти оказывают значительное влияние на ее реологические характеристики. Повышенное содержание их приводит к образованию структуры в нефти, что повышает вязкость при малых градиентах давления и напряжениях сдвига. При фильтрации нефти асфальтены и смолы, адсор-бируясь на поверхности раздела фаз, образуют прочную пленку, что ведет, с одной стороны, к гидрофобизации поверхности нефтеносных пород. Это, в свою очередь, может привести к уменьшению [c.5]

Следует отметить, что при определении величины Е по результатам вискозиметриче-ских исследований аномальновязких жидкостей необходимо использовать значение эффективной вязкости, рассчитанное при условии постоянства напряжений сдвига. Только в этом случае удается исключить влияние напряжений сдвига на фактическую энергию активации вязкого течения -Ниже приведены значения энергии активации вязкого течения Е (в ктл/моль) для некоторых расплавов полимеров, каучуков и резиновых смесей [c.50]

Описаны [133] исследования, проводимые в аппаратах Лува и Сако на водных растворах гуара вязкостью до 4 Па-с. Отмечено значительное снижение а с увеличением Однако авторы не учли, что для столь вязких жидкостей зависит также от напряжения сдвига. Это было учтено позднее в работе [104], где опытам по теплообмену предшествовали специальные исследования влияния напряжения сдвига на величину ц. Был, в частности, сделан вывод, что интенсивность теплообмена в испарителях Лува в меньшей степени зависит от вязкости, чем в горизонтальных испарителях Сако . [c.46]

При средних значениях напряжения сдвига и градиента скорости вязкость становится зависимой от напряжения или скорости сдвига (рис. 28, участок //). В процессе течения происходит изменение размеров надмолекулярных структур и opii HTa-ция частиц в потоке. Вследствие изменения структуры расплава под влиянием напряжения сдвига соответственно наблюдается уменьшение вязкости. [c.97]

Германе [14] изучал также влияние напряжения сдвига (т) на приведенную вязкость цзр[с). На рис. 4 представлена зависимость г 5р/с от с для различных т. Эти данные указывают на два интересных момента во-первых, начало анизотропии наблюдается при все более низких значениях с по мере увеличения т и, во-вторых, для значений т выше 5-10 дин/см не наблюдается различия в вязкости двух фаз. Германе отмечал, что различие между апизо- [c.257]

Влияние напряжения сдвига и перемешивания консистентной смазки на ее кристаллиты и пространственную структуру проявляется весьма отчетливо, но трудно поддается точной количественной оценке. Под действием небольших напряжений сдвига часть кристаллитов разделяется, а кристаллиты линейного строения ориентируются в направлении приложенных усилий, что приводит к снижению вязкости с возрастанием напряжений сдвига. Это явление в значительной степени обратимо механизм его выяснен недостаточно. При более высоких напряжениях сдвига, например в результате растира в роликоподшипниках, индивидуальные кристаллиты распадаются на осколки, утрачиваюш,ие загущающую способность (несмотря на малые раз.меры) вследствие их чрезмерной сим.мет-ричности [166]. Снил ение консистенции в результате сдвига легко объяснимо, чего, однако, нельзя сказать о твердении смазки с течением времени. [c.155]

В течение многих лет в Уфимском нефтяном институте под руководством проф. В. В. Девликамова выполняются экспериментальные исследования по изучению основных факторов, влияющих на структурно-механические свойства аномальных нефтей. За это время накоплен значительный объем опытных данных,, позволяющих численно оценить влияние структурообразования на процесс фильтрации аномальных нефтей в пористой среде. Так, например, по содержанию смол, асфальтенов и составу газовой фазы представляется возможным рассчитать динамическое напряжение сдвига нефти при известных значениях коэффициента проницаемости пласта и предельного динамического напряжения сдвига нефти можно оценить величину градиента динамического давления сдвига и градиента предельного разрушения структуры в нефти. Появилась возможность представить эффективную вязкость и подвижность аномальной нефти как функции от напряжения сдвига или градиента пластового давления. Получена новая математическая модель фильтрации аномальной нефти в пористой среде и выполнены некоторые теоретические исследования особенностей движения таких нефтей в круговом пласте. [c.128]

Колористический эффект печатания (ровнота, чистота и интенсивность расцветки, коэффициент полезного использования красителя в выпускной форме) обусловливается не только химическими и физическими свойствами печатных красок, но главным образом составом паст для печати, физическими и морфологическими особенностями красителей и другими факторами, такими, как сорбционная емкость, мобильность связей краситель — загустка. Реологические параметры — предельное напряжение сдвига, вязкость, пластичность, тиксотропность, текучесть, — характеризуют физическое состояние и поведение паст для печати с точки зрения технологии их приготовления (перемешивания, диспергирования, процеживания и сливания в тару), при хранении и отчасти, при приготовлении печатных красок. В процессе печатания превалируют деформационные и адгезионные свойства последних, почему обычно и изучают реологические и структурно-механические свойства самих печатных красок и загустителей [16—26]. Однако сами пасты для печати с их твердой полидисперсной фазой и многокомпонентным составом дисперсионной среды могут оказывать определенное, порой отрицательное, влияние на свойства печатных красок [19]. [c.146]

Влияние напряжения сдвига. Для того, чтобы онределить влияние напряжения сдвига на необратимые изменения вязкости, была использована экспериментальная аппаратура, описанная Вудом [2] с некоторыми небольшими изменениями. Основное изменение заключалось в использовании термостатического устройства, которое поддерживало постоянной температуру масла. Аппаратура и условия проведения опыта даны в приложении В. [c.247]

Для непластицирующихся полимеров вязкость смеси определяется молекулярным строением исходных каучуков. Ньютоновская вязкость линейных полимеров при равной молекулярной массе увеличивается в ряду сополимер этилена с пропиленом > > цис-полнбутадиен > цис-полиизопрен. Однако многочисленные экспериментальные данные показывают, что течение большинства высокомолекулярных эластомеров не является ньютоновским их вязкость уменьшается при повышении скорости или напряжения сдвига. Этот эффект выражен тем сильнее, чем шире ММР и больше средняя молекулярная масса данного эластомера. Наличие разветвленных макромолекул и гетерогенных структур (полимерных частиц) усиливает влияние скорости сдвига на вязкость. При этом в области малых скоростей сдвига вязкость таких полита б л и ц а 1 [c.78]

Прочность пространственной структуры характеризуется критическим напряжением сдвига Рк. С ростом концентрации растворов полимеров взаимодействие между макромолекулами повышается и образуются более прочные структуры. Поэтому при увеличении концентрации растворов значения Рк и г) акс повышаются. Таким образом, концентрационная зависимость вязкости растворов полимеров дает ценную информацию о структурных особенностях исследуемых систем и те1У самым позволяет оценить влияние межмолекулярных взаимодействи на их реологические параметры. [c.196]

Фламерфельт [24] исследовал влияние эластичности непрерывной вязкоэластичной фазы на деформацию и дробление ньютоновской диспергируемой фазы. В качестве непрерывной фазы он использовал водный раствор полиакриламида, а в качестве диспергируемой фазы — раствор низкомолекулярного полистирола в дибутил-фталате. Было показано, что существует минимальный размер капли соответствующий данной жидкой системе, по достижении которого дробление прекращается. Увеличение эластичности непрерывной фазы приводит к возрастанию минимального размера капель и критической скорости сдвига, при которой происходит дробление капель, поскольку конечное значение напряжения сдвига зависит от величины У- В соответствии с полученными ранее результатами увеличение вязкости непрерывной фазы приводит к обратному эффекту. Фламерфельт обнаружил также интересное явление в условиях неустановившегося сдвигового течения (ступенч тое изменение прикладываемого напряжения) минимальный размер капли и критическая скорость сдвига значительно меньше получаемых при постоянном напряжении сдвига. Поэтому он предположил, что диспергирование в вязкоэластичной среде должно протекать более полно при переменных условиях сдвига. Действительно, именно такие переменные условия сдвига реализуются в узком зазоре между гребнем ротора и стенкой смесительной камеры, а также в экструдере, снабженном смесительным устройством барьерного типа . [c.390]

Измерения на суспензиях имеют некоторые особенности, связанные с изменением структуры суспензнн при ее течении. В покое первоначальная структура может восстанавливаться длительное время (часы). Такие операции, как заполнение измерительной пробирки 5 суспензией, подъем шарика 4 в верхнее положение, предшествовавшие измерению, могут повлиять па результаты измерения. Особенно заметно влияние предыстории образца на статическое предельное напряжение сдвига т , максимальную вязкость т и на диапазон скоростей сдвига (от О до у ), при которых сохраняется вязкость, близкая к т ь Это обусловлено тем, что указанные параметры в ряде случаев зависят от конструкции прибора. [c.175]

Из-за несвязанности друг с другом отдельных частиц в свобод-яодисперсных системах эти системы проявляют способность к вязкому т е ч е н и ю, т. е. к непрерывному изменению своей формы во времени под влиянием даже очень малых напряжений сдвига. При этом течение этих систем качественно обычно подчиняется тем же закономерностям, что и течение чистой дисперсионной среды. Количественные же отклонения сводятся в основном к тому, что вязкость такой системы обычно выше вязкости чистой среды. [c.314]

Для выяснения влияния граничных слоев воды на ее движение в каг иллярах и пористых средах проводился ряд исследований. Интересны в этом отношении работы Н. П. Федякина [96, 97], изучавшего перемещение воды в капиллярах различного сечения (от 2 до 0,2 мк), а также величину вязкости и поверхностного натяжения ее в зависимости от радиуса капилляра. Было установлено, что свойства жидкостей в микрокапиллярах отличаются от объемных. При движении воды в капиллярах с радиусами, меньшими 0,1 мк, вязкость и плотность ее не являются постоянной ве- личиной, уменьшаясь с уменьшением радиуса капилляра. При этом у воды наблюдается предельное напряжение сдвига. Плотность ее не соответствует плотности воды в объеме. [c.6]