Ньютоновские жидкости кривые течения

Рисунок 22. Кривые течения ньютоновской (1) и неньютоновской (2) жидкостей.

Реологические свойства биологических жидкостей. Начало изучению реологических свойств биологических жидкостей положил Ж. Пуазейль, предпринявший в 30—40-х годах XIX в. попытку оценить вязкость крови. В течение почти ста лет предполагалось, что кровь относится к ньютоновским жидкостям, и только в 20-х годах XX в. было установлено, что вязкость крови зависит от скорости или напряжения сдвига. Дальнейшие исследования показали, что нормальная кровь не имеет предельного напряжения сдвига и подобно другим псевдопластикам реологическая кривая крови характеризуется двумя участками постоянной вязкости. [c.133]

Для неньютоновских жидкостей вводят понятие эффективной вязкости, под которой понимается вязкость такой ньютоновской жидкости, в которой величина касательных напряжений численно равна таковой для неньютоновской жидкости при том же значении градиента скорости. Эффективная вязкость цэ не является величиной постоянной, а зависит от градиента скорости. В случае вязкопластичной жидкости это хорощо видно из графика (см. рис. 22). Для любых точек (например, В и С) на кривой течения можно найти значения эффективной вязкости, соединив эти точки с началом координат. Зная углы наклона полученных прямых, легко вычислить искомые значения [c.61]

На рис. 56 представлена кривая течения структурированной жидкообразной системы — реальной псевдопластической жидкости (кривая 2). Для сравнения приведена зависимость y = f(P) для ньютоновской жидкости (прямая ]). На кривой течения структурированной псевдопластической жидкости имеется три характерных участка. На участие ОА эти система ведет себя подобно ньютоновской жидкости с большей вязкостью т]макс = с1 сс). Тзкое поведенис системы объясняется теуг, что при малых скоростях течения структура, разрушаемая прило>1 енной нагрузкой, успевает восстанавливаться. Медленное течение с постоянной вязкостью без прогрессирующего разрушения структуры называется ползучестью. [c.186]

Структурированные жидкости характеризуются полной кривой течения е (Р) с начальной и конечной ньютоновскими вязкостями г)о и (рис. 62, а). [c.163]

Из приведенных данных видно, что при температуре выше 320 °С значение п снижается до 1,3, т. е. расплав полиэтилена приближается к режиму течения, характерному для ньютоновской жидкости. Кривые течения полиэтилена низкого давления, снятые на капиллярном вискозиметре при 340 °С в более широком интервале напряжения сдвига, также указывают на незначительное отклонение режима течения от ньютоновской жидкости. [c.104]

Выше мы отмечали, что большинство расплавов обладает свойствами аномально-вязких жидкостей. Представим зависимость скорости сдвига, от напряжения сдвига в обычных координатах (см. рис. 1.5). Кривая течения расплава, обладающего свойствами ньютоновской жидкости, в этих координатах изображается прямой с угловым коэффициентом, равным 1/т], где т] — ньютоновская вязкость. Для расплава со свойствами аномально-вязкой жидкости кривая течения выгнута по направлению к оси напряжений. [c.47]

Кривая 1 описывает поведение нормальной ньютоновской жидкости, кривая 2 — течение неньютоновской жидкости, кривые 3 и 4 указывают на наличие структуры в системе. [c.160]

Возникновение инерционной турбулентности вызывает повышение сопротивления (см. рис, 1, кривая й) и кладет предел измерениям вязкости. Для ньютоновских жидкостей при течении их в цилиндрич. капиллярах критич. значение числа Рейнольдса Re p=2ii u/v, где V— кинематич. вязкость, равная т]/р. Для неньютоновских сред, функция течения к-рых аппроксимируется степенной зависимостью т= 4 / "(где А ъ п — эмпирич. параметры), критич. значение Ке м. б. принято равным 2100, но для этих жидкостей Ке вычисляют по ф-ле [c.234]

К первой группе относятся вязкие (или стационарные) неньютоновские жидкости, для которых функция (6.105) не зависит от времени (рис. 6-27). По виду кривых течения различают следующие жидкости этой группы бингамовские, псевдопластичные и дилатантные. На рис. 6-27 приведена аналогичная зависимость и для ньютоновской жидкости (кривая 4). [c.144]

Основные типы реологических кривых консистенции представлены на фиг. 8. Кривая 7 характеризует жидкость, подчиняющуюся закону Ньютона, или, как ее называют, ньютоновскую жидкость. Деформация (течение) начинается с самого малого напряжения сдвига и при этом градиент скорости пропорционален напряжению. Из формулы (I, 7) следует, что вязкость определяется котангенсом угла наклона реологической кривой. [c.35]

График на рис. Х-3 показывает, что для псевдопластичных жидкостей область ламинарного течения шире, чем для ньютоновских жидкостей. Из графика видно также, что кривые мощности для псевдопластичных жидкостей не имеют точек выше, чем кривые мощности для ньютоновских жидкостей. Таким образом, расчет мощности мешалки для псевдопластичной жидкости по кривым мощности ньютоновской жидкости дает завышенные результаты. [c.187]

Графически это показано на рис. 23.7, /, где зависимость вязкости от давления (напряжения сдвига) имеет вид горизонтальной прямой в области ламинарного течения. На рисунке видно, что после достижения критического значения напряжения сдвига Ркр, при котором ламинарный режим течения переходит в турбулентный, кривая отклоняется от горизонтали. Это означает, что при турбулентном течении перестает выполняться закон Ньютона даже для ньютоновских жидкостей, так как нарушается параболическое распределение скоростей в потоке. [c.381]

Торможение потока при входе в трубу меньшего диаметра приводит к резкому возрастанию энергозатрат (см. рис. 4.8, б). Они существенно уменьшаются, если входное отверстие оформлено в виде конуса (ас на рис. 4.8, а и кривая 2 на рис. 4.8, б). При этом формирование профиля скоростей происходит более плавно. Естественно, что возникающие в полимерной жидкости перенапряжения релаксируют в процессе течения в трубе (капилляре). Для ньютоновских жидкостей длина участка формирования стабильного профиля скоростей составляет [c.176]

Уравнение Пуазейля применимо в области невысоких давлений, где течение жидкостей ламинарно. Оно показывает, что для нормально вязкой жидкости скорость истечения из капилляра прямо пропорциональна напряжению сдвига. Графически это показано на рис. 23.8, У, из которого видно, что течение ньютоновской жидкости в координатах скорость течения — давление изображается прямой линией, проходящей через начало координат. В области турбулентного течения закон Пуазейля не выполняется (участок бв кривой 1 рис. 23.8). Неньютоновские системы не подчиняются закону Пуазейля (рис. 23.8, 2) ни в области малых, ни в области больших давлений, за исключением участка де. Из закона Пуазейля следует, что для ньютоновской жидкости справедливо выражение [c.382]

Тензодатчик для замера давлений устанавливался в одном из валков (диаметр 0,254 м), и его показания записывались при различных режимах, соответствующих как каландрованию, так и вальцеванию. На рис. 10.28 сравниваются экспериментальные профили давления при использовании пластифицированного поливинилхлорида (к сожалению, в работе не приведена кривая течения) и теоретические кривые для ньютоновской и степенной моделей. Использовался метод сравнения Мак-Келви [11], основанный на подборе значений к, обеспечивающих совпадение максимумов давления. Для ньютоновской жидкости хорошее согласование между экспериментальными и теоретическими данными наблюдается в области Р> [c.339]

Закон Ньютона. Представим себе жидкость, ламинарно текущую через цилиндрический капилляр. Сила Р, приложенная к жидкости (например, сила тяжести), заставляет ее двигаться со скоростью V. Однако не вся жидкость, заключенная в капилляре, движется с одинаковой скоростью. Скорость изменяется с увеличением расстояния от стенок капилляра и имеет максимальное значение в центре капилляра, уменьшаясь до нуля за счет сил адгезии в слое, соприкасающемся со стенками капилляра. Если для каждого слоя жидкости, отстоящего от соседнего слоя на расстояние с1л , изобразить направление и скорость течения вектором и соединить концы векторов плавной кривой, получим эпюру (профиль) скоростей в капилляре. Для ньютоновских жидкостей профиль скоростей представляет собой параболу (рис. 23.6). [c.380]

Общий вид кривой течения неньютоновской жидкости приведен на рис. 10.3. В области малых значений Р и с1и/(1х кривая имеет прямолинейный участок, т. е. раствор в этих условиях течет как ньютоновская жидкость, обладающая большой вязкостью т о=с1 а1. Постоянство вязкости на этом участке объясняется тем, что при малых значениях Р процессы ориентации и деформации макромолекул не влияют на вязкость жидкости. Этот начальный прямолинейный участок кривой бывает настолько малым, что его не всегда удается обнаружить (рис. 10.2, кривая 1). Вязкость 1)0, соответствующая малым значениям Р, может быть настолько велика, что в этих условиях материал можно считать твердым телом, не обнаруживающим течения при напряжениях сдвига (рис. 10.2, кривая 2) меньших Р (предельного статического напряжения). [c.153]

График зависимости между напряжением и скоростью сдвига называют кривой течения . Для ньютоновских жидкостей кривая течения представляет собой прямую линию 1 с тангенсом угла наклона,равным ц (рис. 5). Все жидкости, кривые течения которых отличаются от ньютоновской, но касательное напряжение зависит только от скорости сдвига, называются неньютоновскими и относятся к так называемым реостабильным жидкостям. Вязкость неньютоновских жидкостей не остается постоянной при заданных температуре и давлении, а зависит от других факторов, таких как предистория жидкости, скорость деформации сдвига, конструктивные особенности аппаратуры и др. Кривые течения реостабильных неньютоновских жидкостей представлены на рис. 5(с). [c.20]

Пределы текучести, упругости служат мерой упругих свойств связей, проявляющихся в структуре. Например, для молекулярного течения предел текучести должен быть весьма мал, т. к. упругие свойства связей, препятствующих молекулярному течению, очень малы. Предел текучести для структурированных жидкостей также мал, т. к. упругие свойства связей, препятствующих ньютоновскому течению, малы. При большом наполнении дисперсной фазой тиксотропная структура обладает уже заметными упругими свойствами. Соответственно этому для начала течения необходимо преодолеть упругость связей как всей структуры в целом, так и структурированных оболочек. Если между упругими свойствами всей структуры и оболочками имеется заметная разница, то находят два предела текучести. Если же упругие свойства оболочек весьма малы, а всей структуры велики, то получают кривую течения с одним пределом текучести. [c.141]

Какие жидкости называются ньютоновскими Напишите уравнение Ньютона для течения жидкостей. Объясните физический смысл входящих в него параметров. Нарисуйте кривые течения и вязкости для Шэютоновских систем. [c.204]

У растворов полимеров общая деформация и ориентация клубков может и не приводить к потере раствором способности к течению. В этом случае при некотором напряжении сдвига достигается ситуация, когда надмолекулярные структуры (ассоциаты макромолекул) предельно разрушены, клубки макромолекул предельно ориентированы, структура раствора больше не меняется и вязкость снова перестает зависеть от напряжения сдвига. При этом можно получить так называемую полную кривую течения, показанную схематически на рис. 11.7. На участке / и III раствор течет, как ньютоновская жидкость, однако надмолекулярная структура системы столь различна в этих дву.х состояниях, что по вязкости они могут различаться в тысячи раз. [c.166]

Строят кривую течения ньютоновской жидкости в координатах N, д. Отрезок, отсекаемый прямой на оси абсцисс, дает трение в подшипниках прибора. [c.135]

Для ньютоновских жидкостей кривая течения и вязкости (рис. 52) — прямая линия, которую обычно ироводят из начала координат. В действительности в окрестности начала координат (Р, е) есть зона недоступная измерению соответствующих величин на современных приборах. Для этой области напряжения была найдена 5-образная кривая зависимости е от Р, аналогично структурированным жидко с-тям (рис. 46). При этом обычно измеряемая вязкость полярных жидкостей есть вязкость предельно разрушенной структуры. [c.141]

Цель работы получение кривых течения для ньютоновской жид ости (воды) и неньютоновской жидкости (раствора полимера при двух концентрациях) определение предельного напряжения сдвига и вязр ости растворов полимера построение графиков зависимости вязкости от нагрузки. [c.188]

Возникновение инерционной турбулентности вызывает повышение соиротивлеиия (см. рис. 1, кривая 4) и кладет предел измерениям вязкости. Для ньютоновских жидкостей при течении их в цилиндрич. капиллярах критич. зиачение числа Рейнольдса где v— кине.матич. вязкость, равная т)/р. Для иеньютоновских сред, функция течения к-рых аппроксимируется сте-пеппой зависимостью т Л Д"(где А и п — эмпприч. параметры), критич. зиачепие Re м. б. принято равным 2100, ito для этих жидкостей Re вычисляют по ф-ле [c.237]

Нелинейно-вязкие жидкости. Многие сложные по структуре реостабильные (реологические характеристики которых не зависят от времени) жидкости в условиях одномерного сдвига имеют кривую течения, отличную от ньютоновской. Если кривая течения криволинейна, но проходит через начало координат в плоскости 7, т, то соответствующие жидкости называются нелинейно-вязкими (нередко чисто вязкими, аномально-вязкими, иногда неньютоновскими). [c.249]

Для течения, возникаюш,его при наложении перепада давления на вынужденное течение, ФРД не удается выразить непосредственно через 7, но можно выразить ее через безразмерную величину = = у Н, которая однозначно связана с у. Было проанализировано полностью развившееся изотермическое установившееся ламинарное течение несжимаемой ньютоновской жидкости. Методология расчета ФРД аналогична описанной в разд. 7.10 для чисто вынужденного течения. Полученные результаты демонстрируют сильное влияние градиента давления на ФРД и среднее значение деформации (у). Как следует из рис. 11.7 (где qplqd— безразмерная константа, характеризующая градиент давления), положительный градиент давления (давление растет в направлении течения, а скорость сдвига у неподвижной пластины равна нулю, qylqd <С 0) не только увеличивает среднее значение деформации, но и сужает ее распределение. При <7г)/<7(г = О имеет место чисто вынужденное течение (кривая 2) при qplЯd > о давление уменьшается в направлении течения, а скорость сдвига равна О у движущейся пластины (кривая 3). При этом ФРД такая же, как для течения между неподвижными пластинами под действием давления. Заметим, что аналогом этого случая является вынужденное течение, при котором движущиеся пластины располагаются в сечении = 1, которому соответствует ось симметрии течения под давлением через щель шириной Н = 2Н. [c.379]

Изложенное выше относится к мелким прямоугольным каналам. Решение задачи о течении в глубоких каналах с криволинейными стенками численными методами очень затруднительно. Однако можно оценить влияние формы, отдельно рассматривая изменение характера вынужденного течения и течения под давлением. Известно, что при течении ньютоновской жидкости стенки червяка уменьшают расход вынужденного течения и потока под давлением. То же самое верно и для неньютоновской (т. е. степенной) жидкости, но величина этого уменьшения является функцией как отношения HIW, так и показателя степени п. Кроме того, обобщенные кривые (т. е. коэффициент формы) можно рассчитать только отдельно для чистого вынужденного течения и чистого потока под давлением в отсутствие поперечного течения [6]. Можно аналогичным образом оценить влияние кривизны канала на расход вынужденного течения, сравнивая тангенциальное вынужденное течение в зазоре между концентрическими цилиндрами и вынужденное течение между параллельными пластинами [2Ь]. Отношение объемных расходов представляет собой поправочный коэффициент позволяющий оценить влияние кривизны его можно выразить в виде зависимости от RJR, в которой п играет роль изменяемого параметра (рис. 12.5). Для чистого потока под давлением [2с], когда длина канала не превышает Db — Н, влияние кривизЕЫ пренебрежимо мало. [c.425]

Для ньютоновских жидкостей функции Т] (е) и ф (Р) не зависят от е или Р в области устойчивого, ламинарного течения при Р Р (Re < ReJ, где — граница указанной области. Для описания кривой течения (рис. 59) ее разбивают на участки ОА , АхВ С и iDj. Из обширного экспериментального материала известно, что на участке OAi кривая весьма близка к прямой е = [c.153]

Па рис. 11.3. показапы кривые течения ньютоновско ) и псевдопластичной жидкости. Полимеры с узким молекулярно-массовым ])аснределением являются ньютоновскими жидкостями. Считается, что молекулярно массовое распределение узкое, если = [c.163]

При 5у 1 т) Т1о = onst это-т. наз. область ньютоновского течения при б у 1 жидкость обладает ньютоновскими св-вами. РУС, включающее и rio, и ti , наз. полной реологич. кривой течения. Для расплавов полимеров, мн. коллоидных жидкостей (золей, микроэмульсии) в широком диапазоне скоростей сдвига выполняется закон Оствальда-Де Вилла т] такую неньютоновскую жидкость наз. степенной . Для нее получены решения мн. гидродинамич. задач. [c.248]

Учебное пособие написано по материалам читаемого курса реологические свойства нефтей и нефтепродуктов для студентов, обучающихся по специализации 09.07. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов и газонефтехранилищ специальности 09.07,00. Рассмотрены свойства ньютоновских, неньютоновских жидкостей и их определения, модели и кривые течения жидкостей, приведены основные расчетные зависимости для ньютоновских и неньютоновских жидкостей и рассмотрены способы их перекачки. [c.2]

Более резко изменяется вязкость связиодисперсных систем с коагуляционной структурой. В этом случае можно рассматривать целый спектр состояний между двумя крайними состояниями системы с неразрушенной и с полностью разрушенной структурой, и зависимости от приложенного напряжения сдвига (скорости течения) реологические свойства структурированных дисперсных систем могут меняться в широких пределах — от свойств, присущих твердообразным телам, до свойств, характерных для ньютоновских жидкостей. Это разнообразие реологических поведений реальных дисперсных систем с коагуляционной структурой описывается, по Ребиндеру, полной реологической кривой. Иа рис. XI—20 приведен пример такой зависимости= 7 (" ) суспензии тонкодисперсного бентонита. Кривая позволяет выделить четыре характерных участка. [c.327]

Реологические линии, т. е. графики зависимости перепада давления от скорости движения или фильтрации жидкости Ар = f V), у всех исследовавшихся нефтей отличаются от реологических линий ньютоновских жидкостей. В определенном интервале скоростей и перепадов давления зависимость между ними нелинейная. На рис. 1 показана типичная линия течения пластовой нефти через медный капилляр (табл. 2). Все кривые течения имеют характерную форму, свойственную структурированным жидкостям. На рис. 2 показано изменение вязкости пластовой нефти при увеличении скорости ее движения (табл. 2). Из табл. 2 и рис. 2 видно, что при малой скорости движения вязкость нефти оказывается очень высокой. С ростом скорости вязкость падает до некоторой наименьшей величины и в дальнейшем в широком интервале скоростей и перепада давления остается постоянной. [c.37]

В широком диапазоне напряжений и скоростей сдвига концентрированные растворы полимеров при течении ведут себя как ие-Г[Ыото1Ювские жидкости. При этом в зависилюсти от гибкости цепн [ЮЛИ мер а, природы растворителя и температуры для концентрированных растворов полимеров можно получить полные кривые течения или кривые, состоящие только из двух участков — наибольшей ньютоновской и структурной вязкости. Наглядно влияние природы растворителя на поведение концентрированных растворов можно проиллюстрировать на примере растворов полистирола. [c.423]