Ньютоновская полная

Воздействие колебаний на упруго-вязко пластичные материалы приводит к резкому уменьшению предельного напряжения сдвига или его полному устранению. Система переходит в состояние с эффективной вязкостью, зависящей от интенсивности колебаний. Бингамовские пластики при этом превращаются в ньютоновскую жидкость. [c.140]

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

Первое уравнение, уравнение неразрывности, выражает условие сохранения массы это скалярное уравнение связывает мгновенную скорость изменения плотности жидкости в некоторой точке поля, выраженную через полную производную В/Ох, с местной скоростью расширения или сжатия Т-У, обусловленной полем скорости. Второе уравнение, векторное, выражает равенство силы, обусловленной местным ускорением, сумме местной объемной силы, силы, обусловленной градиентом давления, и сил вязкости для ньютоновской жидкости (все силы отнесены к единице объема). Третье уравнение, скалярное, выражает закон сохранения энергии. В нем скорость возрастания температуры приравнивается сумме нескольких членов. Первый из них равен потоку энергии, переносимой теплопроводностью в единицу объема согласно закону Фурье. Второй член выражен через давление исходя из полного тензора напряжений это давление определяется приближенно из обычных термодинамических соотношений для термодинамически равновесного процесса. Поток внутренней энергии, выделенной в единице объема от любого распределенного источника, находящегося внутри жидкой среды, обозначен д ", причем величина его может зависеть от координат, температуры и т. д. Диссипативный член гф, описывающий диссипацию энергии из-за влияния вязкости, представляет собой поток энергии в единице объема, равный той части энергии потока, которая в результате диссипации превращается в тепло. Этот член приближенно равен разности между полной механической энергией, обусловленной компонентами тензора напряжений, и меньшей частью полной энергии, которая описывает термодинамически обратимые эффекты, например, возрастание потенциальной и кинетической энергии. Разность представляет собой ту часть полной энергии, которая в результате вязкой диссипации превращается в тепло. Диссипативная функция имеет следующий вид [c.33]

Исследования проводились после предварительной термообработки и четырехчасовой выдержки образца топлива в приборе методом последовательного разрушения структур. Полные реологические кривые, полученные при этом, дали возможность оценить значение эффективной вязкости и, что немаловажно, начальную ньютоновскую вязкость практически неразрушенной структуры, которая обусловливает прокачиваемость топлив в начальный период работы двигателя, при его запуске. [c.40]

С ростом градиента скорости е (напряжения Р), при Р > Р, (рие. 51, в), число разрушенных поперечных связей оказывается больше числа восстановленных под действием броуновского движения. Освободившаяся от поперечных связей частичка попадает в сферу действия частичек, образующих продольную цепочку. В результате этого продольные цепочки упрочняются. С увеличением градиента скорости прочность продольной цепочки возрастает. Влияние броуновского движения на частички цепочки заметно убывает, течение происходит с меньшей вязкостью т] (Р). При достижении градиентом скорости значения (напряжение достигает значения Р т) число поперечных связей становится минимальным (рис. 51, г). Жидкость вновь течет как ньютоновская, но уже с вязкостью т], , соответствующей предельно разрушенной структуре. Другими словами, структура с вязкостью состоит из предельно упорядоченных частичек, образующих продольные цепочки. После снятия нагрузки находящиеся под напряжением продольные цепочки расширяются и искривляются. Связи между частичками цепочки ослабляются, что облегчает броуновское движение. Под действием оставшихся свободных от связей частичек и броуновского движения происходит разрушение уже продольных связей и полное тиксотропное восстановление изотропной структуры. Указанный механизм течения может быть описан несколько измененной формулой Я. И. Френкеля [c.139]

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]

После полного разрушения структур Ы дисперсная система в условиях ламинарного течения проявляет свойства ньютоновской жидкости (см. рис. Х1-20, участок VI). Вязкость такой [c.393]

Опыты проводились как с неньютоновскими жидкостями (нефтями), так и с ньютоновскими (дистиллированная вода и керосин). Результаты экспериментов показали, что в структурированных нефтях при неизменных температурах и объемах исследуемых систем после загрузки последних до давления 140 кгс/см2 в течение первого часа наблюдалось падение давления, а в последующие 4—5 часов частичное либо полное восстановление давления до исходной величины. Подобных явлений в ньютоновских жидкостях не наблюдалось. Поэтому было сделано предположение, что в структурированных жидкостях может изменяться величина коэффициента сжимаемости в зависимости от давления и направления течения процесса (загрузки или разгрузки системы). [c.78]

Зависимость логарифма скорости сдвига от логарифма напряжения сдвига для концентрированных растворов выражается кривой течения глава IX). Для умеренно концентрированных растворов. как правило, наблюдаются полные кривые течения, участки которых отвечают наибольшей наименьшей ньютоновским и структурной вязкости. Для высококонцентрированных растворов полл меров полные кривые течения получить очень трудно. [c.417]

В первом случае частицы жидкости поступают п покидают аппарат, не перемешиваясь между собой. Это так называемый поршневой поток. Время пребывания каждой частицы жидкости в аппарате одинаково и равно времени протекания потока через аппарат. Такого рода поток в действительности не возникает в ньютоновских жидкостях вследствие молекулярной и вихревой диффузии, которые всегда приводят к некоторому продольному перемешиванию (в направлении течения потока). Во втором случае имеет место полное перемешивание, т. е. жидкость, поступаюш ая в аппарат, очень быстро перемешивается с содержимым аппарата. Время пребывания отдельных частиц жидкости в аппарате различное и меняется от О до со. Такой процесс тоже является идеализированным и в действительности не имеет места, а может быть реализован лишь с некоторым [c.133]

Все сказанное выше относилось к жидким нефтепродуктам в текучем состоянии (истинным растворам), т. е. к ньютоновским жидкостям. Между тем при определенных внешних воздействиях (температура, давление, ультразвуковые и электромагнитные поля) в нефтепродукте появляется дисперсная фаза (ассоциаты молекул асфальтенов, карбоиды, кристаллы -алканов и др.). Такая нефтяная дисперсная система (НДС) по своим вязкостным характеристикам уже не будет строго подчиняться описанным выше закономерностям. Момент перехода нефтепродукта как истинного раствора к НДС является первым фазовым переходом (начало образования дисперсной фазы). При дальнейшем изменении воздействия (например, понижении температуры или повышении давления) рост доли дисперсной фазы ведет к образованию студнеподобной системы (2-й фазовый переход), а затем полной потере подвижности (3-й фазовый переход) - к коллоидному состоянию (гелю). Если в составе нефтепродукта много н-алканов, то вместо геля будет образовываться твердое кристаллическое вещество. [c.129]

Отклонение характера течения битума от ньютоновского зависит от температуры, уменьшаясь с ее ростом, и исчезает при температуре, несколько превышающей температуру размягчения битума. Например, степень аномалии течения остаточного битума венесуэльской нефти с температурой размягчения 51°С и пенетрацией 57-0,1 мм составляет при температурах 25, 45 и 65°С соответственно 0,90, 0,95 и 1,00 Для полного исчезновения аномалии течения битума с температурой размягчения 62°С, полученного окислением остатка нефти Галф Коаст I, необходима температура несколько выше 65°С. [c.18]

В зависимости от свойств полимера и условий движения на практике могут возникать различные типы течения полимерных растворов. При этом их реологические свойства обычно не могут быть охарактеризованы каким-то определенным значением вязкости часто необходимо иметь полную кривую течения, т. е. зависимость вязкости или скорости сдвига от напряжения сдвига. Применительно к полимерным растворам, применяемым для повышения нефтеотдачи, можно выделить четыре типа течения ньютоновское (идеальное), псевдопластическое, дилатантиое и комбинированное. [c.110]

Для структурированных растворов полимеров зависимость вязь ости от напряжения сдвига выражается полной кривой течения (см. рис. 56), имеющей участки наибольшей г)макс и наименьшей т] н ньютоновской вязкости, между которыми находится область структурной Т1стр вязкости. [c.196]

Для экспериментал1>ного определения основных реологических параметров жидкостей (ньютоновской, пластической и эффективной вязкостей, статического и предельного динамического напряжений сдвига), а также исследования их тиксотропных свойств используют специальные приборы -вискозиметры, позволяющие измерять вязкость в широком диапазоне скоростей (напряжений) сдвига и получать полные реологические линии для испытуемых жидкостей [c.14]

Другой особенностью вязкоупругого поведения является восстановление деформации после прекращения действия внешних сил. Такое восстановление может быть полным, частичным или вообще отсутствовать в зависимости от числа Деборы . Восстановление деформации было рассмотрено ранее в связи с явлением разбухания экструдата. Более четко это явление было продемонстрировано Капуром [9]. Снова рассмотрим два одинаковых капилляра типа изображенного на рис. 6.1. Один содержит ньютоновскую жидкость, другой — расплав полимера. Заранее введем в жидкости метки, а затем на короткое время приложим давление. Поведение ньютоновской жидкости соответствует урав-нению (6.2-1). После прекращения [c.138]

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]

Эта формула позволяет вычислить напряжение, отвечающее точке перегиба по параметрам структуры, которыми являются К, Т, ti ,, d и Tq. Величина Тц может быть истолкована как время полной ориентации кинетических единиц течения в процессе разрушения связей структуры до выхода на ньютоновское течение с предельно разрушенной структурой. Для псевдопластического течения Тдг О и Pi,iсха. Зная напряжение Л,ь находим е (Pij) и положение точки перегиба кривой течения. Можно решать и обратную задачу по заданным Рц,%и 11с> определить параметры структуры d и Tq. [c.157]

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]

Из рисунка видно, что в случае подчинения течения уравнению Пуазейля наблюдается слияние и практически полное совпадение всех кривых независимо от вязкости жидкостей,от материала и размера капилляров, в которых проводились эксперименты. В области же проявления аномалии вязкости (при перепадах давления меньше критических) коэффициенты вариации, полученные для ньютоновских и неньютоновских систем, заметно отличаются. Увеличение коэффициентов вариации для пластовых нефтей обусловлено неодинаковой степенью разрушенности объемной структурой сетки от опыта к опыту из-за тиксотрвпиости неньютоновской системы. [c.26]

Оказалось, что системы как со сшивателем, так и без него, обладают нелинейно-вязкими свойствами. Методом минимизации структурного риска установлено, что реологические свойства изученных систем удовлетворительно описываются уравнением Гершеля-Балкли. Для образцов 21 16 и 2051 добавление борной кислоты не приводит к существенному изменению реологического поведения, росту пластического напряжения сдвига и консистентности, что говорит о неэффективности сшивки (рис. 3.22-3.23). В случае образца 2125 добавка борной кислоты резко изменила свойства системы и привела к возникновению аномальных реологических свойств, что видно из рис.3.24. Зависимость напряжения сдвига от скорости деформации принимает экстремальный характер с максимумом в области 5 с , что говорит об образовании достаточно прочной пространственной гелевой структуры. Область резкого линейного роста кривой до скорости деформации 5,537 с соответствует неразрушенной структуре, и система ведет себя как тело Шведова-Бингама с пластическим напряжением сдвига, равным 0,17 Па и структурной вязкостью, равной 1,45 Па с. Уменьшение напряжения сдвига при дальнейшем увеличении скорости деформации говорит о разрушении пространственной структуры, а последующий линейный участок кривой соответствует ее полному разрушению, при этом система ведет себя подобно ньютоновской жидкости с вязкостью 0,13 Па с. Для сравнения, образец 2125 при высоких скоростях сдвига обладает вязкостью порядка 0,046 Па с. [c.87]

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]

Таким образом, зависимость логарифма вязкости от напряже ния сдвига для разбавленных растворов полимеров выражается полной кривой течения (рис. 177),начальный участок которой отвечает наибольшей пьютоноаской вязкости, конечный — наименьшей ньютоновской вязкости при предельной ориентации макромолекул. Средний участок кривой соответствует структурной вязкости (гла- на IX). При определении характеристической вязкости необходимо проводить измерения в ньютоновских режимах течения, Эго дo т f-гается проведением опытов при очень малых напряжениях и скоростях сдвига или экстраполяцией полученных зависимостей lgr =/(Y) или Igr] —/(стт) к нулевой скоросги кли к рулевому напряжению сдвига [c.412]

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]

Для концентрированных растворов полистирола в плохих растворителях (декалин, пиклогексан) при обычных температурах наблюдаются полные кривые течения кривые течения растворов полистирола в хороших растворителях (этилбензол, бензол и др.) имеют только два участка наибольшей ньютоновской и структурной вязкости Различие Q повелении этих систем видно из рис. 185, на котором представлены кривые течения раствора полистирола При малых напряжениях сдвига для всех растворов наблюдается наибольшая ньютоновская вязкость, постоянство которой сохраняется в некотором диапазоне напряжений. С увеличением напряжения [c.423]

Уравнение Шведова — Бингама (У.2) не охватывает всего многообразия пластично-вязкого течения и приближенно характеризует лишь одну его область. Тем не менее, это уравнение лежит в основе гидравлики буровых растворов, что объясняется его простотой и возможностью аппроксимировать экспериментальные кривые. Необосно-ваны, однако, попытки использовать бингамовские константы в качестве физических параметров. Непригодны для описания полных реологических кривых и уравнения Во. Оствальда, А. Де-Вилля и Льюиса, Портера, Фарроу, В. Филиппова, Эйзенштитца и др. [36]. Для этой цели М. Рейнер [27 ] предложил степенной ряд, описывающий широкий класс реологических кривых, константы которого являются реологическими константами (предельным напряжением сдвига, ньютоновской вязкостью и др.). Число членов этого ряда определяется реологической сложностью системы. [c.231]

Чем выше молекулярный вес и гибкост > макромолекул полимеров, тем меньшую часть полной кривой течения удается получить. Надежнее всего регистрируется нижняя часть Кривой течения, близкая < области наиболь]ней ньютоновской вязкости. Вместе с тем наибольшая ньютоновская вязкость полимерных систем, проявляющих сильную зависимость эффективной вязкости от скорости сдвига, может отвечать очень низким значениям этих скоростей, что затрудняет прямые измерения -Пнб. Это особенно типично для эластомеров. [c.250]

Важнейшей характеристикой расплавленного полимера является полная кривая течения (см. рис. 78), представляющая собой графическую зависимость Igo от случае ньютоновской жидкости она будет прямой в соответствии с выражением lg T = Ig Wig т]. [c.403]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология