Вейссенберга эффект

Сгущенное молоко, в данном случае, является наиболее доступной дилатантной жидкостью в повседневной жизни. Но эффект Вейссенберга присущ многим жидкостям - некоторым [c.26]

Значительные тепловыделения и эффект Вейссенберга (эффект нормальных напряжений при простом сдвиге), наблюдаю- [c.56]

Теперь повторим тот же опыт, но стержень опустим в сгущенное молоко. Вопреки нашему ожиданию сгущенное молоко сдвинется к центру и начнет взбираться по стержню. Это странное, на первый взгляд, явление получило название эффекта Вейссенберга (рис. 7, а). [c.25]

Рис. 7. Эффект Вейссенберга при сдвиговом течении

При малых сдвиговых деформациях (5<1)ац—022 0 и имеется,только одна классическая компонента тензора напряжения простого сдвига 021- Наличие ненулевой разности нормальных напряжений при большом сдвиге приводит к проявлению практически важного эффекта Вейссенберга (рис. 1.10), который используется в известной конструкции дискового экструдера [6]. [c.27]

Эти нормальные напряжения действительно наблюдаются при сдвиговом деформировании полимерных систем (так называемый эффект Вейссенберга — см. описание относящихся сюда экспериментальных фактов в гл. 4). Потенциал Рейнера правильно описывает этот эффект как квадратичный по отношению к деформациям. Следовательно, он быстро убывает с уменьшением деформаций. [c.61]

НОРМАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ СДВИГЕ (ЭФФЕКТ ВЕЙССЕНБЕРГА) [c.323]

Нет оснований утверждать, что все компоненты тензора (а , кроме а 12, равны нулю. Таким образом, при простом сдвиговом течении кроме касательных напряжений могут возникать нормальные напряжения а,-,. Это явление называют эффектом Вейссенберга. [c.324]

Выше возможность возникновения эффекта Вейссенберга была доказана для простого сдвигового течения. При такой схеме деформирования можно наиболее отчетливо выявить специфику напряженного состояния для систем, у которых о и а не равны нулю. В более сложных условиях деформирования нормальные напряжения могуг [c.325]

Сущность эффекта Вейссенберга состоит в том, что в жидкостях, обладающих способностью к этому эффекту, невозможно строго одномерное сдвиговое деформирование одномерное течение всегда приводит к трехмерной картине напряженного состояния. [c.326]

Возможность появления нормальных напряжений при сдвиговом течении вязкой жидкости может быть предсказана на основании введения поперечных членов в реологическое уравнение состояния, как это было предложено Р. Ривлиным при формальном обобщении реологического уравнения состояния ньютоновской жидкости с помощью добавления квадратичных членов [см. формулу (1.71)]. Такой способ объяснения эффекта Вейссенберга не позволяет связать нормальные напряжения с каким-либо физическим механизмом, предлагая лишь формальное описание того, что наблюдается при простом сдвиге открытым вопросом здесь остается возможность применения уравнений состояния такого типа дл я различных схем деформирования. [c.334]

При этом предполагается, что нормальные напряжения не совершают работы, хотя они существуют при сдвиговом течении полимерных систем, вызывая так называемый эффект Вейссенберга. Пренебрежение нормальными напряжениями заведомо справедливо при низких скоростях деформации, когда упругие деформации не очень велики, так как возникновение нормальных напряжений представляет собой эффект второго порядка по скорости сдвига или величине упругой деформации. Что касается области высоких скоростей сдвига, то выражение dW через х(1у может рассматриваться прежде всего как предположение строго не доказанное, но [c.108]

При объяснении и количественном описании эффекта Вейссенберга, возникающего в текучих средах, обычно используется иной подход, основанный на рассмотрении жидкости как вязкоупругого материала, свойства которого характеризуются некоторым релаксационным спектром (см. подробно в гл. 3), способного к развитию больших упругих деформаций.Последнее предполагает необходимость использования кинематических соотношений, сформулированных в разделе 4 гл. 1, т. е. реологическое уравнение состояния записывается для окрестности некоторой точки перемещающейся среды (в конвективной системе координат) и затем с помощью тех или иных дифференциальных операторов преобразуется к пространственной системе координат. [c.334]

Некоторые особые случаи возникновения нормальных напряжений. Одним из интереснейших случаев проявления эффекта Вейссенберга является возникновение нормальных напряжений при течении растворов нафтенатов алюминия и подобных им систем, В таких растворах легко развиваются огромные обратимые деформации. По-видимому, по своей структуре эти системы подобны растворам гибкоцепных полимеров, что и объясняет общность механических явлений в сопоставляемых случаях. [c.367]

Расширение молекулярно-весового распределения приводит к уменьшению G, и, как следствие этого к росту нормальных напряжений а, т. е. интенсификации проявлений эффекта Вейссенберга при сопоставимых значениях касательных напряжений. [c.276]

Рис. 45. Схема, иллюстрирующая эффект Вейссенберга.

Обзор экспериментальных методов изучения эффекта Вейссенберга дается в статье М а л к и н А. Я., Ш у м с к и й В. Ф., Зав. лаб., 35, 308, 1969. — Прим. ред. [c.80]

До настоящего момента рассматривались вопросы методики вискозиметрии, т. е. измерения напряжений сдвига или соответствующих сил, требуемых для поддержания простого сдвигового течения. Однако известно, что у многих жидкостей при развитии простого сдвигового течения возникают не только напряжения сдвига, но также и нормальные напряжения. Эти нормальные напряжения проявляются как при проведении вискозиметрических измерений, так и при промышленной переработке материалов. Например, если стержень (вал мешалки) вращается относительно своей оси, расположенной перпендикулярно свободной поверхности ньютоновской жидкости, вблизи стержня вследствие центробежных сил, обусловленных вращением, на поверхности возникает углубление. Однако для некоторых жидкостей наблюдается подъем. Этот эффект относится к наиболее известному проявлению нормальных напряжений. Обычно его называют эффектом Вейссенберга [16]. [c.50]

Для них характерно однородное поле напряжения на этих приборах непосредственно определяется связь между напряжением и скоростью сдвига. На ротационных вискозиметрах можно производить широкие исследования свойств расплавов и растворов полимеров определять упругие и релаксационные характеристики, эффект Вейссенберга, регистрировать момент перехода от высокоэластической деформации к установившемуся потоку и длительное время наблюдать за потоком. Диапазоны измерений составляют от 10 до 10 сек [c.99]

НИЯ реализуются, когда расплавы полимера претерпевают только пластические деформации, при этом эффект Вейссенберга не проявляется. [c.120]

К недостаткам ротационных вискозиметров относятся значительные тепловьщеления и эффект Вейссенберга (эффект нормальных напряжений при простом сдвиге) при повышенных скоростях дефор- [c.446]

Рис. 4.1. Некоторые проявления эффекта Вейссенберга при сдвиговом течевии

Принцип взбираемости (или эффект Вейссенберга) уже используется в промышленности. На нем основаны, в частности, насосы для перекачки битума - материала, который ввиду своей густоты практически не возможно перекачивать обычными насосами. [c.27]

Геометрическая интерпретация. Хотя эффект Вейссенберга специфичен для сдвигового течения жидкости, физические причины этого явления, как правило, связывают с высокоэластичностью среды, объясняя появление нормальных напряжений развитием в жидкости больпшх упругих деформаций. Предположение о том, что наблюдаемые внепшие проявления нормальных напряжений обусловлены эластичностью жидкости, высказывалось еще самим К. Вейссенбер-гом, впервые описавшим обсуждаемые эффекты. Тогда целесообразно в чистом виде рассмотреть, к к аким последствиям приводят большие упругие деформации в твердых телах, не способных к течению, т. е. рассмотреть модель физического явления, которым обычно объясняют эффект Вейссенберга в жидкостях. [c.326]

Полный тензор напряжения j, таким образом, связан с гидростатическим сжатием смеси, гидродинамическим увеличением давления в клиновидной зоне перед лопастями движущегося ротора (в соответствии с уравнением Навье — Стокса), упруговяз кой природой каучука и эффектом Вейссенберга, т. е. возникновением нормальных напряжений при простом сдвиге. Последние являются прежде всего следствием больших деформаций. Как показано выше (см. гл. 1), эффект Вейссенберга определяется коэффициентами нормальных напряжений и пропорционален квадрату деформации [c.153]

Из диссипативной функции Ривлина следует появление нормальных напряжений нри сдвиговом течении (эффект Вейссенберга) аналогично тому, как это предсказывалось потенциалом Рейнера. При использовании диссипативной функции Ривлина нормальные напряжения должны быть пропорциональны квадрату скорости сдвига. Однако диссипативная функция Ривлина, когда W = О, предсказывает появление нормальных напряжений при сдвиге чисто вязкой (неэластичной) жидкости, что противоречит опытным данным, поскольку обычно появление нормальных напряжений связано с высокой эластичностью жидкости. [c.67]

Существование не равных нулю диагональных компонент тензора напряжений при сдвиговом течении вязкоупругой жидкости приводит к ряду ярких проявлений специфических свойств среды. Некоторые примеры таких проявлений показаны на рис. 4.1, который иллюстрирует результаты опытов, проводивпшхся еще К. Вейссенбер-гом. Так, если во вращающийся цилиндрический стакан с такой жидкостью поместить неподвижный стержень — статор, то жидкость будет взбираться по статору вместо того, чтобы отбрасываться к наружным стенкам стакана, как это наблюдается в аналогичном опыте, проводимом с низкомолекулярными жидкостями. Если поместить жидкость между двумя параллельными дисками, один из которых вращается относительно общей оси, то возникнет сила, нормальная к поверхности дисков. Если диск не закреплен и может смещаться вдоль оси, то под действием этой силы диски будут раздвигаться. А если в центре одного из дисков сделать отверстие, то деформируемая жидкость будет выдавливаться через него. Возможны и другие схемы экспериментов, показывающие специфику влияния нормальных напряжений, развивающихся при сдвиговом течении, на особенности течения жидкости. Часто эффектом Вейссенберга называют совокупность внешних проявлений действия нормальных напряжений, развивающихся при сдвиговом течении. [c.325]

Реологические свойства расплавов полимеров представляют интерес в связи с изучением внутреннего строения полимеров и анализом таких процессов их переработки, как, например, формование волокон или литье под давлением. Поэтому этот вопрос был предметом изучения в большом числе экспериментальных и теоретических работ, часть из которых цитируется ниже. С другой стороны, вязкоупругие свойства расплавов полимеров рассматривались лишь в очень ограниченном числе публикаций [1—3], хотя очевидно, что эластичность полимеров также связана с их молекулярным строением и особенностями процессов переработки. Имеется довольно большое число указаний на то, что эластичность, которую проявляют расплавы полимеров, иногда еще в большей степени определяет особенности процесса переработки, чем вязкость. Такие явления, как эффект Вейссенберга и увеличение диаметра струи после выхода из насадки (эффект Барруса), характерные для полимерных расплавов, безусловно, связаны с эластичностью расплавов. В настоящее время известны несколько методов оценки эластичности полимерных систем, например при установившемся течении, при релаксации напряжений и по динамическим свойствам. Последняя группа методов дает наиболее прямую информацию о вязкоупругих свойствах системы. [c.282]

Что касается эффекта Вейссенберга, лишь вскользь упомянутого в основном тексте книги, то, резюмируя результаты многочисленных экспери1иентальных исследований, выполненных на большом числе объектов, можно указать на следующие соответствия его с другими реологическими свойствами расплавов и растворов полимеров (подробно см. обзор [5 д]). Первая разность нормальных напряжений а (возникающих при установившемся сдвиговом течении), представляющая собой основную количественную характеристику эффекта Вейссенберга, в широкой области режимов деформирования пропорциональна квадрату [c.275]

В упруговязкой жидкости, кроме касательных напряжений, возникают напряжения, нормальные к плоскости сдвига. Кроме того, дазвиваются высокоэластические сдвиговые деформации. Существование нормальных напряжений приводит к тому, что в приборе типа конус — плоскость возникает давление на поверхности конуса и плоскости. Этот эффект, обычно называемый эффектом Вейссенберга наиболее наглядно можно продемонстрировать, вращая цилиндр в упруговязкой жидкости . В таком опыте жидкость стремится взобраться на вращающийся цилиндр. В реогониометре предусмотрена возможность измерения нормальных напряжений. Используя обычные конус и плоскость, можно замерить суммарное усилие, действующее на конус. Прибор также снабжен специальным устройством, показанным на рис. 15, с помощью которого можно определить радиальное распределение нормальных напряжений. [c.80]

Для переработки полиэтилена применяются также роторные экструдеры, действие которых основано на эффекте Вейссенберга [149], и гидродинамические бесчервячные экструдеры [140]. [c.54]

Особенность этого отсечения спектра та, что длинновременная граница спектра по форме такая же, как и для линейных режимов деформации, т. е. для тех режимов деформирования, при которых т) и I G не зависят от амплитуды деформации. Это значит, что с достаточным приближением в нелинейной области расчеты можно вести согласно линейной теории вязкоупругости. Для этих расчетов необходимо знать только форму релаксационного спектра и закон изменения границ спектра в зависимости от амплитуды скорости деформации. Возможность этого подтверждается удовлетворительным согласием величин, измеряемых на опыте и получаемых расчетом по указанному выше пути. Особое значение такой подход может иметь для оценки реологических свойств при высоких скоростях сдвига, когда надежное экспериментальное определение вязкости затрудняется процессами тепловыделения, различными формами проявления эффекта Вейссенберга, отрывом материала от измерительной поверхности или разрывом сплошности. [c.120]

Течение вязко-эластических систем сопровождается одним интересным явлением, известным под названием эффекта Вейссенберга . Сущность эффекта Вейссенберга заключается в том, что при течении в полимере возникают напряжения, нормальные к напряжению сдвига. При продольном градиенте напряжения, реализующемся во время формования волокна, появляют- ся напряжения, перпендикуляр- ные осп волокна. Эффект Вейс--сенберга наглядно показан на [c.119]

Переработка каучуков и резиновых смесей (1980) -- [ c.27 , c.56 , c.153 ]

Реология полимеров (1977) -- [ c.61 , c.67 , c.323 , c.367 ]

Полиолефиновые волокна (1966) -- [ c.99 , c.119 , c.120 , c.130 ]

Химия и технология полимеров Том 1 (1965) -- [ c.599 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология