Продольный градиент скорости

Рис. 15. Схема образования потока с продольным градиентом скорости при всасывании раствора полимера через капилляр вискозиметра Кувшинского.

Действительно, меняя растворитель или подвергая гибкоцепной полимер большим растягивающим воздействиям продольных градиентов скорости (создаваемых любым способом), можно заставить гибкоцепные полимеры вести себя аналогично жесткоцепным. [c.219]

Возникновение ориентированного состояния связано с появлением продольной вязкости и некоторых необычных релаксационных эффектов. С чисто кинетических позиций описанные приемы генерирования или сборки высокоориентированных систем связаны с реализацией продольного течения, характеризуемого продольным градиентом скорости и, соответственно, продольным коэффициентом вязкости. [c.220]

Поскольку полистирол и полибутадиен относятся к категории термодинамически несовместимых, полимеров, термодинамическая поправка связана здесь с сегрегационным параметром хав (А и В обозначают блоки, которые в свободном состоянии разделились бы на макрофазы), величина которого столь высока, что можно принять эффективную энергию излома бесконечной, т. е. считать для полистирольных блоков /" = 0. Это приводит к полному их распрямлению вот здесь-то обходным путем удается реализовать структуру, которая возникла бы при низкотемпературном переходе второго рода, если бы его осуществлению не мешало структурное стеклование иными словами, этот переход действительно реализуется в результате сегрегации (количественно характеризуемой параметром хав) и воздействия относительно малого продольного градиента скорости у входа в канал экструдера. Впрочем, можно показать, что тот же эффект в других условиях достигается за счет одной лишь сегрегации (28]. [c.223]

Процесс сродни рассматриваемому ниже ориентационному стеклованию или даже механической кристаллизации. Условие стационарности, связанное с угловой скоростью барабана или зависящим от нее продольным градиентом скорости у — общее для всех систем, которые можно описывать методами релаксационной спектрометрии, т. е. в самом грубом приближении при введении в рассмотрение релаксационного спектра с некоторым характеристическим временем релаксации х] и стрелки действия. Условие стационарности в данном случае имеет вид [c.131]

Следовательно, в продольном поле растворимость макромолекул падает, а значит меняется характер фазовой диаграммы Т — ф2. Это и есть эффект деформации бинодали (рис. IV. 10). Рассмотрим точку состояния А, но в отличие от рис. IV. 9 в статических условиях расположенную слева и выше купола бинодали. Возникновение продольного градиента скорости у приводит к эффективному уменьшению растворимости, которое можно количественно описать смещением бинодали и спинодали влево и вверх в координатах Т — ф2. [c.132]

Особым вариантом перестроек следует считать так называемую гидроэкструзию, т. е. продавливание твердого полимера при очень высоких давлениях через насадку, профиль которой обеспечивает образование в зоне выхода продольного градиента скорости. [c.381]

Растяжение жидкостей было впервые изучено Трутоном в на чале нашего столетня для очень вязких веществ (смол), которы не проявляют высокой эластичности. По аналогии с уравнение Ньютона [уравнение (1)] он записал связь между скоростью растя жения (продольным градиентом скорости) и нормальным напряж нием в форме уравнения [c.266]

В установившемся течении при растяжении с постоянным продольным градиентом скорости бц диагональные компоненты тензора у [c.409]

Теория предсказывает, что при низких продольных градиентах скорости растяжения (при гд < 9 ) значение Я = Зт] = Яц, но при возрастании градиента скорости продольная вязкость монотонно увеличивается, и при во -> (29) продольная вязкость неограниченно возрастает X-> оо. При градиентах, скорости, больших (20) , установившееся течение при растяжении вообще оказывается невозможным. [c.410]

Экспериментально наблюдаемая зависимость эффективной вязкости при растяжении от продольного градиента скорости Я ( q) определяется наложением двух процессов — ориентации и частичного изменения релаксационного спектра материала. По-видимому, совершенно аналогичные явления происходят и при сдвиге. Но при растяжении, как общее правило, доминирует процесс ориентации, что приводит к возрастанию (см. ниже) функции Я (e ), в то время как при сдвиге обычно доминирует эффект, который можно трактовать как разрушение структуры системы. Это обусловлено тем, что при сдвиге направления ориентации и деформации не совпадают, а при растяжении — совпадают. [c.413]

Кристаллизация в текущем растворе. Как правило, любое сдвиговое течение, т. е. течение при наличии поперечного и продольного градиентов скоростей (ух и уО. вызывает растяжение и вращение молекулярных клубков, находящихся в растворе. В традиционных опытах по двойному лучепреломлению (ДЛП) в текущем растворе компоненты сил, вызывающие растяжение и вращение, примерно одинаковы. Такое течение приводит, как известно, лишь к искажению статистического клубка. Для больших молекулярных растяжений, определяющих характер зародышеобразования, необходимо, чтобы растягивающие компоненты тензора напряжения превышали ротационные. Кроме требований к соотношению компонент скоростей поля течения, для реализации устойчивого растяжения молекул очень важны молекулярные характеристики самого раствора, в частности, время конформационной релаксации. Степень растяжения молекулярных цепей в потоке (при условии, что устойчивая растягивающая сила действует на элемент объема достаточно долго, чтобы создать требуемое растяжение) зависит от баланса двух сил трения, которое и разворачивает цепи, и упругой возвращающей силы К энтропийного происхождения. Количественная характеристика этого баланса — время конформационной релаксации т, пропорциональное отношению ЦК и (/ — коэффициент трения). Показатель степени [c.51]

Следует отметить, что конформационные изменения, оказывающие влияние на результаты ГПХ-эксперимента, наблюдаются не только при переходе макромолекул из одной фазы в другую. Они нередко происходят и в каналах подвижной фазы, где из-за вязкости раствора всегда появляется поперечный градиент скорости потока, а неоднородность в упаковке колонки, проявляющаяся особенно при ее старении (когда нижняя часть колонки оказывается упакованной более плотно, чем верхняя), порождает продольный градиент скорости. Находящиеся в таком потоке макромолекулы испытывают деформацию. Растягивание макромолекул в градиентном ламинарном потоке и ориентирование вдоль него приводят к уменьшению вероятности попадания макромолекул в норы сорбента. Соответствующий расчет удобно проводить, используя, например, модель эквивалентных сфер. [c.117]

Роль скоростного параметра может играть также ускорение, или продольный градиент скорости (6 д], что приводит к введению качественно нового критерия потери устойчивости, нежели величина (уВ). Таким образом, хотя возможны различные причины нарушения устойчивости течения вязкоупругой жидкости, параметр такой структуры — произведение характерного времени релаксации на масштаб скорости процесса деформирования — должен в любом случае играть определяющую роль как критерий возникновения неустойчивости. [c.278]

V 1,A,2. Градиент энтальпии. При анализе процесса теплообмена в критической точке следует также учитывать влияние магнитного поля на градиент энтальпии на стенке, который определяется формой профиля скорости в пограничном слое и изменением свойств воздуха с температурой. Радиальное магнитное поле способствует заполнению профиля скорости (см. раздел IV,A,3), в результате чего увеличивается доля теплового потока, обусловленного градиентом энтальпии. Однако ЭТО увеличение не компенсирует снижения теплоотдачи за счет уменьшения продольного градиента скорости (по крайней мере при постоянной по всему сечению пограничного слоя проводимости). [c.57]

Скорость деформации растяжения йв1(И = ё (выражается вс ) называется также продольным градиентом скорости, поскольку она определяется перепадом линейной скорости перемещения соседних слоев в образце. Сила, вызывающая растяжение образца, [c.234]

Растяжение жидкостей было впервые изучено Трутоном в начале нашего столетия для очень вязких веществ (смол), которые не проявляют высокой эластичности. По аналогии с уравнением Ньютона [уравнение (8.1)] он записал связь между скоростью деформации (продольным градиентом скорости) и нормальным напряжением в форме уравнения [c.235]

Для вязкоупругих сред уравнение (8.25) и указанное b hi соотношение между продольной и сдвиговой вязкостью строго справедливы при напряжениях, стремящихся к нулю. Отвечающая этому условию вязкость называется начальной (> о)- Практически постоянство продольной вязкости, т. е. равенство ее значению Яо для линейных высокополимеров удовлетворяется в тем более широком интервале напряжений и скоростей деформации, чем уже ММР. Энергия активации течения полимеров в поле продольного градиента скоростей не отличается от ее значения для сдвига. [c.235]

Кроме локализации ориентации, обусловленной высказанным и возникающей даже в однородном поле, возможно и дополнительное усугубление этого явления, связанное с локальными неоднородностями самого гидродинамического поля, которые возникают в окрестностях препятствий, вводимых в поток умышленно или случайно. Они могут служить источниками локальных продольных градиентов скорости и, следовательно, источниками локальной ориентации. [c.246]

Если I незначительно отличается от /о, то // о близко к единнце. Тогда, ограничиваясь первым членом ряда разложения для логарифмической функции, получаем, что г= . Скорость деформации растяжения йг/сИ — в (ее размерность се г ) называется также продольным градиентом скорости, поскольку оиа определяется перепадом лииейной скорости перемещения соседних слоев в о азце. [c.266]

Третьей конформацией, которую может принять макромолекула, является максимально вытянутая конформация, отвечающая минимуму потенциальной конформационной энергии. В зависимости от конкретного химического строения полимера эта конформация может представлять собой плоский трансзигзаг (у карбоцепных полимеров с простыми С—С-связями и без массивных боковых групп), спираль (у макромолекул с массивными боковыми группами) и некоторые другие. Для реализации такой конформации необходимо наличие силы, непозволяющей макромолекуле проявить свою гибкость и свернуться в клубок. (Это может быть внешнее или внутреннее растягивающее напряжение, поток с продольным градиентом скорости или межмолекулярное взаимодействие полимерных цепей в кристалле или жидком кристалле). [c.20]

Как мы увидим в гл. XVI, в собственно ориентационную кристаллизацию вовлекается относительно небольшое число цепей— от 10 до 20%, и они образуют сплошной пространственный каркас КВЦ. Напряжение [или дополнительная энергия,, расходуемая на создание продольного градиента скорости у. который непосредственно повинен (см. гл. IV) в переходе струя — волокно] локально сбрасывается вблизи образующегося каркаса, падает и градиент у и поэтому рядом с каркасом могут образоваться как бы нанизанные на него КСЦ, и возникнет так называемая структура типа шиш — кебаб ( шашлыкоподобная — как переводит этот термин Андрианова [61]) с довольно совершенными КВЦ, но сильно дефектными КСЦ, что и видно на топограмме. Впрочем, топограмма понимает и другие вещи. Как мы недавно убедились, коротким цепям (с высокими р) труднее образовать КСЦ, чем длинным. Поэтому, если большие-Р связаны с малыми М, то Тпл КСЦ тоже должна убывать, такл 108 [c.108]

Здесь первое слагаемое упрощенно — через средние значения параметров 5 и и коагулирующей взвеси — описывает вклад коагуляции, а второе — вклад переноса вещества в общий эффект изменения числовой концентрации частиц (флокул). Это уравнение является упрощенным вариантом уравнения (3.13.36) из предыдущего подраздела. Коэффициент 5 представляет константу скорости коагуляции х З Г/Зт], а — коэффициент переноса, в частности, д = ёи1дН, если имеется продольный градиент скорости оседания частиц, который и означает сжатие слоя взвеси. [c.706]

Предположим, что продольный градиент скорости остается неизменным на всем участке вытяжки почти до линии затвердевания. Для этого частного случая можно найти закон изменения толщины рукава. Действительно, приращение относительной деформации кольцевого элемента конического участка рукава (рис. VIII. 55) с текущей длиной / по определению равно [c.334]

Предположим теперь, что экспериментально измеренная зависимость т] (у) при сдвиге оказывается убывающей, что отвечает большинству имеющихся экспериментальных данных для полимерных систем. Это означает, что при использовании обобщения неньютоновского закона па трехмерный случай убывающей должна быть инвариантная зависимость г] (Т )- Тогда с рдстом продольного градиента скорости должна убывать и продольная вязкость, и в условиях сравнения х =ylY всегда должен выполняться закон Трутона. [c.69]

Пусть растяжение происходит в условиях постоянной скорости движения одного конца образца V = = onst, а второй его конец остается неподвижным. Этот режим деформации наиболее легко осуществляется в обычных испытательных машинах. Тогда продольный градиент скорости оказывается переменным во времени [c.403]

Рис. 6.5. Характер развития необратимой (сплопшь е линии — шкала справа) и высокоэластической (пунктирные линии — шкала слева) составляющих полной деформации при заданной посторшои продольном градиенте скорости растяжения полиизобутиявна при 22 °С, Значения во-10 (в с-1)1

После окончания развития высокоэластической деформации и за-верщенця структурной релаксации, полимер переходит в равновесное состояние, Соответствующее режиму установившегося течения в поле продольного градиента скорости. Это состояние отвечает динамическому равновесию процессов ориентации и дезориентации, когда скорости возникновения и распада межмолекулярных связей равны между собой. Соответственно, значения вязкости и релаксационных характеристик материала становятся постоянными и перестают зависеть от деформации среды. [c.422]

Переход к нелинейным режимам установившегося течения наступает существенно по-разному для сдвига и растяжения в первом случае эффективная вязкость уменьшается, во втором — возрастает. При этом линейная область, отвечающая течению с постоянной вязкостью в поле продольного градиента скорости, продолжайся до значительно более высоких значений скорости деформации, чем при сдвиге . В нелинейной области, когда вязкость т] уменьшается, а Я воэрастает, при увеличении скорости деформации отношение (К/ц) существенно возрастает. [c.423]

Известно, что за твердой частицей, помещенной в поле течения (даже однородное), скорость потока равна нулю и возрастает до среднего значения на некотором расстоянии от нее. Таким образом создается продольный градиент скорости, благодаря которому микромолекулы разворачиваются. По-видимому, аналогичный эффект возникает и при обтекании сетки парами растворителя. Образование шиш-кебабов связывают с существованием именно этих локальных продольных градиентов, вызывающих существенное уменьшение степени свернутости молекулярных клубков. Пеннингсу удалось провести непрерывный продольный рост кристаллов ПЭ, помещая кусок волокна ПЭ, полученного в прежних опытах, или у входа в капилляр, через который протекал переохлажденный раствор, или прикрепляя его к поверхности внутреннего вращающегося цилиндра, причем в обоих случаях поле течения было чисто сдвиговое. Однако, кристаллизация фибриллярного ПЭ и здесь, очевидно, происходит в локальном растягивающем поле за кончиком затравки, наличие которой, как было показано выше, модифицирует поле течения вокруг себя. [c.55]

Для того чтобы сохранить деформированное состояние макромолекул вплоть до их кристаллизации, Макли и Келлер [251] применили метод динамической кристаллизации. Непрерывное частичное растяжение макромолекул в расплаве достигалось путем его выдавливания через два дросселя, как показано на рис. 6.56. В точке наиболь- иега продольного градиента скорости (оцененного в 50 с"1) при темиературе 140°С наблюдается фибрилляршгя кристаллизация. Эти результаты авторы сравнили с результатами по кристаллизации в отсутствие сдазиговых напряжений, протекающей при температурах на 15°С ниже (см. рис. 6.49). При более низких температурах образовывался пучек фибрилл, прорастающих вплотную к исходной фибрилле, и наконец нри температуре 134°С капилляр дросселя забивался кристал-ла.% .и. Анализ материала, полученного кристаллизацией расплава в и[)о 1ессе экструзии, свидетельствует о наличии в нем двух частей [c.318]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология