Кривые напряжение сдвига градиент скорост

Для определения реологических характеристик неньютоновских жидкостей экспериментально устанавливают зависимость между напряжением сдвига и градиентом скорости и изображают ее графически, откладывая на осях ординат и абсцисс соответственно значения градиента скорости и напряжения сдвига или пропорциональных им величин. Такие графики называют кривыми течения. [c.127]

Рис. 15. Кривые напряжение сдвига — градиент скорости.

Графическое изображение (рис. II, 1,а) кривой зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига (градиента скорости) носит название кривой течения. [c.75]

В случае переработки ПВХ композиций (пластичных и упруговязких систем) приходится иметь дело с неньютоновскими жидкостями, у которых вязкость является функцией не только температуры, но и напряжения сдвига. Поэтому при расчете напряжения сдвига, реализуемого в таких системах, необходимо знать кривую течения соответствующего материала, которая представляет собой функцию т =/(v) при заданной постоянной температуре. Расчет градиента скорости, возникающего в шнековой машине,-весьма сложная задача, поскольку в общем случае имеется не постоянный, а меняющийся по участкам градиент скорости сдвига. Так, в зазоре между гребнем шнека и стенкой корпуса градиент скорости максимален, а в межвитковом канале. I.e. между телом шнека и стенкой цилиндра-минимален. Градиенты скорости сдвига, реализуемые в пластикаторах, находятся в пределах от 10 до 15000 с . В зависимости от геометрии шнека для каждой Машины можно определить средние значения градиентов скоростей, для которых типичны значения в интервале от 100 до 500 сг. [c.207]

Рис. IV.20. Кинетические кривые напряжения сдвига P(t) водоугольной суспензии (ф=62,6%) при разных градиентах скорости деформации сдвига с- 2 — 100 с- 3 — 600 с-

Использование степенного закона. Степенной закон, как это следует из уравнения (150), связывает локальное значение напряжения сдвига с соответствующим локальным значением градиента скорости. Однако при использовании метода капиллярной вискозиметрии, состоящего в экспериментальном определении зависимости величины объемного расхода, вытекающего через капилляр расплава, от давления, принято представлять результаты в виде зависимости эффективного градиента скорости 4<7/7г , который существовал бы в капилляре, если бы исследуемый материал являлся ньютоновской жидкостью, от максимального напряжения сдвига рЯ/21. Интегральные формы записи степенного закона и значения к (параметра, вычисленного из зависимости истинного градиента скорости от напряжения сдвига) и к (параметра, вычисленного из зависимости элективного градиента скорости от напряжения сдвига) при v>l несколько отличаются друг от друга. Это различие зависит как от величины V, так и от того, используется ли для расчета истинная скорректированная кривая течения или же реологические параметры определяются по кривой зависимости эффективного градиента скорости от максимального напряжения сдвига. Приведенный выше пример расчета головки (стр. 281) основан на использовании зависимости эффективного градиента скорости от напряжения сдвига на стенке капилляра. Следует иметь в виду, что все приведенные [c.288]

Анализ представленных экспериментально полученных данных приводит к заключению о весьма слабом структурировании исследуемой системы. Если трехмерная пространственная сетка и пронизывает всю систему 10% раствора поливинилового спирта в воде, подобно тому как это обычно имеет место в жидкообразных структурированных системах типа гелей нафтената алюминия в органических растворителях, подробное изучение реологических свойств которых нами было проведено в более ранних работах [11], то локальные связи ее, обеспечивающие структуру сцепления, очень слабы, вследствие чего кривые кинетики нарастания напряжения во времени с включением начальной стадии деформирования отвечают монотонной зависимости, без максимумов, соответствующих прочности системы, даже в области высоких градиентов скоростей. Возможно, что пространственная сетка в водных растворах поливинилового спирта низких концентраций (до 10%) отсутствует совсем. Область же эффективной, падающей вязкости в среднем диапазоне напряжений сдвига связана скорее с ориентационным эффектом в стационарном потоке, чем с разрушением структуры системы. [c.181]

На рисунке 2, IX представлены типичные кривые зависимости скорости деформации сдвига (градиента скорости 5) от напряжения X. Такие кривые носят название реологических. Кривая 1 представляет течение ньютоновской жидкости, угол наклона [c.249]

В третьей части настоящей монографии приведены кривые зависимости эффективного градиента скорости от напряжений сдвига для многих термопластичных материалов. Большинство этих кривых обладает следующими отличительными особенностями [c.284]

Рис. 13. Кривая скорости oтнo итeльнoгt сдвига (градиент скорости) в зависимость от напряжения сдвига стационарного теч ния структурированных систем (полная peo, логическая кривая) т]о — наибольшая вязкость практически не, разрушенной структуры т] — наименьшая вязкость предельно разрушенной структурь) Як — предел текучести ОА — область по стоянства наибольшей вязкости т)о АБ s] область постепенного уменьшения вязкост ЕВ—область лавинного разрушения ipyi туры ВГ — область постоянства напмень шей вязкости iin

Кривые течения получаются в результате испытаний, при которых измеряются приложенные касательные напряжения и соответствующие им скорости деформации сдвига (градиенты скоростей). Наблюдения [c.17]

Рис. 3. Кривая скорости относительного сдвига (градиент скорости) в зависимости от напряжения сдвига стационарного течения структурированных систем

Сопоставляя уравнение степенного закона (12) и уравнение (21), нетрудно заметить, что для материалов, подчиняющихся в некотором диапазоне степенному закону, обе эти зависимости будут иметь совершенно одинаковую форму, отличаясь лишь тем, что кривая напряжение сдвига — истинный градиент скорости будет сдвинута относительно кривой напряжение сдвига — эффективный градиент скорости пропорционально величине V Поскольку для обеих кривых тангенс угла на-4/г [c.55]

Прочность структур в жидкофазных коллоидных сист( мах обычно оценивают по величине условного предела текучести, определяемого по значению напряжения сдвига, соответствующего точке начала резкого падения вязкости на кривой вязкость-градиент скорости сдвига. Рассматриваемые системы не имели резко выраженной области максимальной вязкости. Поэтому прочность структур оценивали по средней ее величине соответствующей точке максимальной скорости падения вязкости при увеличении скорости сдвига [c.256]

На основании экспериментально полученных данных построены кривые градиент скорости (или расход) — напряжение сдвига (рис. 87), по которым рассчитывают следующие параметры [c.203]

Прямолинейный участок на этих кривых, который получается при малых градиентах скорости, характеризует прочность структуры, восстановленной в результате перехода от высоких скоростей сдвига к малым. В момент перехода на низкие скорости сдвига скорость восстановления структуры превышает скорость ее разрушения, обусловленную смещением слоев и броуновским движением. Через некоторое время, продолжительность которого зависит от периода релаксации нефти, наступает динамическое равновесие между образующимися и разрушающимися связями и система приобретает установившийся режим течения. Многочисленные опыты, проведенные с различными нефтями, показали, что напряжение сдвига и эффективная вязкость системы на установившихся режимах не зависят от продолжительности течения. [c.38]

Опыты велись по следующей методике. При наибольших расходах через капилляр нефть перемешивалась в установке. Не прекращая фильтрации, переходили на наименьший расход нефти и получали кривую консистентное при последовательном увеличении градиента скорости и напряжения сдвига. Следовательно кривая консистентности снималась на установке при восстановлении структуры нефти. [c.74]

Измерение перепада давления осуществляется при установившихся режимах движения исследуемых жидкостей через капилляр или образцы пород. Эти зависимости получают при последовательном увеличении и уменьшении объемного расхода жидкости. По полученным данным строят зависимости напряжения сдвига в капилляре от градиента скорости - линии консистентности. Наклон кривых в указанных координатах не зависит от размера капилляра. При изучении фильтрации жидкостей через образцы пород реологические кривые строят в координатах " скорость фильтрации - градиент давления". Наклон кривых в этих координатах пропорционален подвижности жидкости в породе. [c.25]

В случае идеальных жидкостей (вода, глицерин, серная кислота и т. д.) вязкость является константой, не зависящей от напряжения сдвига т и градиента скорости у ( ньютоновское течение ). В линейной системе координат- зависимость V—т выражается прямой с углом наклона 11г =у1т (где т] — ньютоновская вязкость в П). Такая диаграмма называется кривой текучести. В противоположность этому вязкость расплавов полимеров зависит от т и у, и кривые текучести имеют вид изогнутых кривых. Заметное уменьшение вязкости расплава полимера при возрастающем механическом воздействии можно продемонстрировать на следующем примере если при протекании расплава через сопло разность давлений увеличится в 10 раз, то расход возрастет не в 10 раз, как для идеальных ньютоновских жидкостей, а в 100 и даже в 1000 раз. Вязкость расплавов полимеров в сильной степени зависит от молекулярной массы, молекулярно-массового распределения и степени разветвленности, поэтому реологические изменения полимерных расплавов позволяют получить важную информацию о полимерном материале, в частности о размере макромолекул и их структуре. [c.39]

В большинстве случаев при переработке пластичных и упруговязких систем приходится иметь дело с неньютоновскими жидкостями, у которых вязкость является не только функцией температуры, но и напряжения сдвига . Поэтому при расчете напряжения сдвига, реализуемого в таких системах, необходимо знать кривую течения соответствующего материала, которая выражается обычно как функция т = / (у) при заданной постоянной температуре. Расчет градиента скорости, возникающего в шнековой машине, представляет собой весьма сложную задачу, поскольку в общем случае имеется не постоянный, а меняющийся по участкам градиент скорости сдвига. Так, в зазоре между гребнем шнека и стенкой корпуса величина градиента скорости сдвига у максимальна, а в межвитковом [c.80]

Изменение вязкости во время деформации принято выражать-в виде реологических кривых течения в осях gD— 1дт. Скорость деформации, или градиент скорости, и напряжение сдвига для капиллярного вискозиметра рассчитывают по формулам [c.121]

Кривые развития равновесного напряжения сдвига в адсорбционных слоях ПВС в изученном интервале температур не отличаются от подобных кривых для слоев других биополимеров. Все кривые (т) имеют незначительные максимумы Ргб, спадающие от равновесных значений Р . Высота максимумов при увеличении градиента скорости незначительно растет. Стационарность достигается примерно к 10 мин после начала деформирования. [c.231]

Кривые зависимости градиента скорости от напряжения сдвига ё (Р ) имеют больший наклон к оси абсцисс, характеризуются наличием бингамовского пластического участка течения и предела текучести, после которого следует сразу участок, соответствующий течению с переменной вязкостью. С увеличением температуры в слое возрастают величины пределов текучести и пределов прочности структуры в результате ее упрочнения в условиях стационарного потока Рг- Чем прочнее структура и чем больше взаимодействие между ее элементами, тем больше и пластическая вязкость. При течении, когда структура почти разрушена, пластическая вязкость практически не зависит от изменения температуры в системе, следовательно, как и в случае другого глобулярного белка — сывороточного альбумина, повышение температуры не приводит к изменению параметров структурных элементов. [c.233]

Характер максимумов на кривых Р (х) свидетельствует об одинаковом характере разрушения связей в структурах изученных слоев. Прочность слоев ПВС также зависит от скорости деформирования и отличается по величине при разных температурах. Для слоев ПВС практически отсутствует шведовский участок пластического течения. Только при больших напряжениях сдвига (градиентах скорости) четко обнаруживается бингамовский пластический участок течения с постоянной вязкостью, причем вязкость эта практически одинакова для слоев, сформированных при разных температурах. Очевидно, это также свидетельствует об идентичности структурных элементов данных слоев. [c.231]

В табл. IV. 1 скорость сдвига у стенки капилляра дается выражением WJnR. В действительности это относится только к ньютоновскому течению, а истинная скорость сдвига выводится путем умножения 4FJлi к на поправочный коэффициент (3 -[- Ь)/4, где Ь — угол наклона кривой lg 47 лгк — PRJ2L (стенка капилляра) (Рабинович, 1929). Если Ь остается постоянным в широкой области напряжений сдвига, достаточно отдельного его вычисления, но если он меняется с изменением напряжения сдвига, градиент должен быть определен для нескольких значений последнего. [c.206]

Эффективный градиент скорости у стенки, напряжения сдвига на стенке и эффективная вязкость зависят от геометрических размеров головки. Иначе говоря, кривые течения, приведенные в части П1, полученные на круглых насадках, несколько отличаются от кривых зависимости эффективного градиента скорости от напряжения сдвига, которые были бы получены, если бы те же самые материалы исследовались с помощью щелевого насадка при тех же температурах, с таким же значением LIh. Величина поправки невелика и ее очень нетрудно найти. В щелевых головках величина эффективного градиента скорости равна qlwh , а напряжения на стенке—p/i/2L. Так же как и для стержневой головки, величина эффективной вязкости определяется как отношение напряжения к градиенту скорости. Для материалов, подчиняю- [c.299]

Дилатантные жидкости. Течение дилатантных жидкостей характеризуется увеличением вязкости с ростом скорости сдвига. Это хорошо видно по увеличению угла наклона касательной к кривой на графической зависимости (рис. 2.1, б, кривая 4). При увеличении скорости течения подобных жидкостей напряжение сдвига опережает рост скорости сдвига, т. е. отношение напряжения сдвига к скорости сдвига, численно характеризующее вязкость, непрерывно увеличивается. Такой тип течения был впервые обнаружен Рейнольдсом в суспензиях при большом содержании твердой фазы. Некоторые исследователи считают, что когда подобные материалы псавергаются сдвигу с небольшой скоростью деформации, вероятно, жидкость служит как бы смазкой, уменьшающей трение частиц, а при больших скоростях сдвига плотная упаковка частиц нарушается и материал несколько увеличивается в объеме. При новой структуре жидкости уже не достаточно для смазки трущихся друг о друга частиц, и напряжения сдвига увеличиваются значительно быстрее, чем градиент скорости, поэтому вязкость возрастает, [c.30]

До сих пор речь шла главным образом о зависимости эффективной вязкости от напряжения сдвига. Аналогично этому изменяется эффектиг-ная вязкость и при изменении скорости сдвига (градиента скорости, однако кривая имеет в этом случае более растянутый вид. Для иллюстрации приведем пример зависимости т] от у, относящийся к расплаву поли-гексаметиленадинамида со среднечисленным молекулярным весом 34 ООО (рис. 6.6). При истечении из фильеры расплава градиент скорости достигает 10 сек Это приводит к понижению вязкости, если судить по приведенным данным, приблизительно на один-полтора десятичных порядка. [c.120]

Объбмно-механические свойства смазок описываются несколькими способами, в том числе реологической кривой зависимости скорости (точнее, градиента скорости) деформации от напряжения сдвига т (рис. 97). При нг1пряжениях сдвига выше предела упругости структурного каркаса смазки испытывают очень медленно протекающие необратимые деформации течения (ползучесть). Однако поскольку деформации происходят в самом каркасе, то смазка сохраняет целостность. Поскольку на участке кривой Т1— Т2 все разрушенные связи практически мгновенно восстанавливаются, то скорость течения смазок пропорциональна напряжению сдвига. [c.358]

Примером систем, довольно хорошо подчиняющихся уравнению Бингама, могут служить пасты из глины и консистентные смазки. Однако для большинства структурированных коллоидных систем зависимость йи с1х от Р выражается не прямой, а кривой (рис. X, 6). Причи1 а такого явления заключается в том, что при достижении предела текучести структура разрушается не сразу, а постепеннр по мере увеличения градиента скорости движения жидкости. Очевидно, можно различать три критических напряжения сдвига I) 9/ — первый, или минимальный, предел текучести, соответствующий началу течения (началу разрушения структуры) 2) 0Б — предел текучести по Бингаму, отвечающий отрезку на оси абсцисс, отсекаемому продолжением прямолинейного участка кривой 3) 0макс — максимальный предел текучести, соответствующий значению Р, прй котором кривая переходит в прямую линию. [c.329]

Изменение вязкости системы можно характеризовать и непосредственно зависимостью между напряжением сдвига и градиентом скорости, представленной в координатах 1 Т -1ёт. При этом получаются так называемые кривые течения, схематически показанные иа рис. 66. При соблюдешин проиорциональности градиеи-та скорости напряжению сдвига на диаграмме получается прямая линия с углом наклона 45°. Для пизко- [c.154]

Используя полученные модули, характеризующие реологическую кривую, описывают деформационные процессы, которые происходят в структурах. Изложенное описание кривой течения весьма приближенно, особенно участок B D, носящий 5-образный характер. На этом участке зависимость градиента скорости течения от напряжения сдвига является сильно нелинейной, а потому замена S-образной части на прямую неоправдана. В связи с этим возникают две задачи. [c.196]

Были получены кривые течения для этих двух составов, г.е. зависимости градиента скорости сдвига от напряжения сдвига на стенке. На рис.1 представлены кривые течения для первого состава в логарифмических координатах при различных длинах капил- ляра. Как видно из рисунка, кривые имеют линейный характер, поэтому для количественвого описания этих зависимостей можно воспользоваться функциональной зависимостью [c.70]

Реологические параметры обратных эмульсий чаще всего измеряют и рассчитывают на ротационных вискозиметрах ВНС-3 и "Rheotesf-2". Для расчетов определяют зависимости касательного напряжения сдвига т от скорости сдвига и на графике строят кривую текучести.Измерения проводят как в прямом (при повышении градиента сдвига), так и в обратном (при снижении градиента сдвига) направлениях, а для расчетов берут средние значения. Температура эмульсии при измерениях должна быть. строго фиксируемой, что обеспечивается специальной камерой приборов, соединенной с ультратермостатом. После предварительного термостатирования в течение 5 мин включают максимальную для данного прибора скорость вращения внутреннего цилиндра и систему перемешивания в течение 5 мин, а затем проводят измерения. [c.50]

Реологическая кривая для ЧСА показана на рис. 44, в. Для межфазных адсорбционных слоев ЧСА характерна твердообразная структура, проявляющая полностью обратимые эластические деформации при небольших напряжениях сдвига. При достижении прэдела текучести обнаруживается пластическое течение с еще неразрушенной структурой, успевающей восстанавливаться затем нри определенном напряжении и критическом градиенте скорости начинается разрушение, которое превалирует над восстановлением, и течение происходит с минимальной пластической вязкостью (бингамовская область пластического течения). [c.231]

На рис. 5 представлена зависимость Р е) для разных градиентов скоростей 15% раствора поливинилового спирта в воде без структурирующей добавки. Как следует из рис. 5, кривые кинетики развития напряжения сдвига, полученные при е = onst, кроме монотонного характера непрерывного нарастания напряжения Р до равновесного Рп, в области сравнительно малых скоростей деформации, порядка 1,5 сек и менее (кривые /, 2 рис. 5), отличаются ярко выраженным максимумом в начальной стадии деформирования (кривые ,5 рис. 5) с последующим довольно резким снижением напряжения Р до равновесного Р , соответствующего стационарному течению системы при данной постоянной скорости деформирования. В то же время, как это следует из рис. 1, кинетика развития напряжения сдвига Р г) при е = onst 10% раствора поливинилового спирта в дистилляте характеризовалась монотонным нарастанием Р до равновесного во всем исследованном диапазоне постоянных скоростей деформации, включая область высоких градиентов скорости, порядка 500-н 1000 сек К [c.186]

Некоторые вещества могут течь только при достаточно большой нагрузке и без приложения ее являются по сути дела твердыми телами. При приложении определенного напряжения сдвига начинается течение, т. е. тело разрушается и превращается в жидкость. Такое течение называется пластическим (кривая 1). Обычно в начале течения, т. е. при малых градиентах скорости сдвига, зависимость а = /(7) нелинейна и поэтому трудно установить напряжение сдвига, при котором начинается течение. Поэтому стпр определяют экстраполяцией к нулевому значению у. в некоторых веществах, имеющих внешние признаки пластичных тел, вообще не существует истинного предельного напряжения сдвига. Такие системы называются псевдопластичными, и их реологические кривые в той или иной степени характерны практически для всех пигментированных лакокрасочных материалов. Приращение вязкости в результате образования связей между структурными элементами называется структурной составляющей вязкости. Псев-допластичные системы, в которых структура после разрушения со временем появляется вновь, называются тиксотропными. [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология