Жидкость скорость деформации

Рис. VII. 3. Модель идеально вязкой жидкости Ньютона (а) и зависимость скорости деформации этой жидкости от напряжения (б).

Тиксотропными называются такие жидкости, структура которых разрушается при постоянной скорости деформации, а кажущаяся вязкость уменьшается со временем. Таким образом, вязкость тиксотропных жидкостей зависит и от продолжительности сдвига и от его скорости. [c.413]

Для ньютоновских жидкостей тензор напряжений 5 связан с тензором скоростей деформаций простым линейным соотношением [c.99]

В литературе приводятся и другие определения понятий ньютоновской и неньютоновской жидкости. Чаще всего говорят, что первая подчиняется, а вторая не подчиняется уравнению Ньютона. Это не совсем верно, так как необратимая часть деформации любого материала, а точнее скорость этого процесса, может быть описана уравнением Ньютона, в том числе ирн переменкой вязкости. Более того, нет други.к фундаментальных законов, включающих в себя скорость деформации и, стало быть, способных описать этот процесс. [c.187]

Другим примером тиксотропных систем, имеющих практическое применение, могут служить обычные масляные краски, представляющие собой взвесь минеральных пигментов в олифе. Благодаря тиксотропным свойствам красок их можно наносить на вертикальные поверхности в виде жидкости после их механического перемешивания, при этом нанесенная краска не стекает в результате быстро наступающего структурирования. Для повышения тиксотропных свойств в краски иногда вводят специальные добавки, например полиамиды, бентониты. Характерные реологические свойства, включая тиксотропию таких красок, в том числе и типографских, исследовали А. А. Трапезников с сотр. с помощью разработанных ими методов определения предела прочности и вязкости Б широком интервале скоростей деформации. Было показано, что тиксотропия может выражаться как в разрушении и образовании сплошной сетки (прочностная тиксотропия), так и в разрушении и восстановлении агрегатов частиц (вязкостная тиксотропия).. [c.318]

Угловая скорость вращения частиц. Вращение жидкости. Скорость деформации жидкости, а) Движение частицы, центр инерции которой в момент времени 1 расположен в элементе объема бсо, характеризуется скоростью его центра тяжести и угловой скоростью вращения I2. [c.34]

Следующий шаг состоит в выводе уравнений, пригодных для вычисления перепада давления или распределения скорости. С этой целью мы свяжем напряжения со скоростями деформации элемента и с вязкостью жидкости. Скорости деформации мы выразим через производные от компонент скорости движущейся жидкости. [c.99]

При приложении внешних сил к жидкости деформация развивается неограниченно. Скорость деформации при этом ограничивается только силами внутреннего трения и прямо пропорциональна приложенному напряжению. Так деформируются ньютоновские жидкости. [c.162]

Однако существуют важные классы материалов, реологические свойства которых зависят от напряжений (внешних воздействий) и скоростей деформации (реакций вещества). Поэтому определяющие уравнения для таких систем нелинейны, и их называют неньютоновскими (особое место в ряду таких сред занимают расплавы и растворы полимеров). Но это не единственное различие в реологическом поведении между расплавами и растворами полимеров и ньютоновскими жидкостями. В следующем разделе будут рассмотрены важные в процессах переработки полимеров эффекты, которые проявляют неньютоновские жидкости. [c.134]

Результаты этого эксперимента типичны для большинства расплавов полимеров, его реологический смысл заключается в том, что при росте скоростей деформации реакция жидкости изменяется и ее поведение из ньютоновского превращается в неньютоновское. Последнее, как правило, преобладает при скоростях деформаций, реализуемых в реальных процессах переработки. Фактически уменьшение вязкости представляет собой наиболее важную для процессов переработки особенность неньютоновского поведения расплавов полимеров. Эта особенность реологического поведения расплава облегчает течение при больших скоростях и снижает опасность перегрева вследствие чрезмерных тепловыделений при вязком течении. Конечно, с помощью определяющего уравнения для ньютоновской жидкости (6.2-1) такое поведение описать нельзя. [c.135]

Наконец, поведение расплавов и растворов полимеров отличается от поведения ньютоновских жидкостей при неустановившемся течении в экспериментах, где реализуется простой сдвиг. Как видно из рис. 6.4, зависимость напряжения от времени при течении расплава полистирола в вискозиметре типа конус—плоскость имеет максимум, а не увеличивается монотонно, приближаясь асимптотически к постоянному значению, как это наблюдается для ньютоновских жидкостей или расплавов полимеров при очень низких скоростях деформации (число Деборы Ое —>- 0). [c.139]

Очевидно, что при скорости деформации растяжения, меньшей критического значения ( о = 1/2 1п,ах)> поведение расплавов полимера при одно- и двухосном растяжении можно рассматривать как течение неньютоновской жидкости, при более высокой скорости деформации расплав деформируется как нелинейное высокоэластическое твердое тело. [c.175]

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]

Предположим, что присутствие гантели не изменяет поле скоростей в потоке жидкости вблизи гантели (т. е. гантель не дрейфует ) и что поле скоростей однородно, т. е. скорость деформации одинакова во всех точках. Тогда поле скоростей определится из выражения [c.392]

Если заготовка представляет собой сжимаемую с постоянной скоростью жидкость с вязкостью, зависящей от температуры, то величину усилия сжатия можно оценить другим способом, описанным в разд. 10.9. При этом можно пользоваться средним значением температуры и считать, что каждый слой материала деформируется с такой скоростью, что а) усилие сжатия каждого слоя не зависит от г и б) сумма всех скоростей деформации равна скорости перемещения плунжера fi. [c.551]

Пользуясь формулами (6), (17), (19) и (23), можно в дифференциальных уравнениях (14), с учетом т] = О, т. е. о = —р, заменить напряжения скоростями деформаций. При этом мы получим так называемые дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости Навье — Стокса. [c.68]

В чисто вязком материале (жидкости) напряжение пропорционально скорости деформации [c.181]

Поперечные связи являются препятствием для перемещения слоев в ламинарном потоке. С ростом напряжения или градиента скорости деформаций эти связи по необходимости будут разрушаться. Однако при малом градиенте скорости разорванные связи успевают восстанавливаться под влиянием броуновского движения. Жидкость в этом случае течет как ньютоновская, с начальной вязкостью т1о. [c.139]

Первая, являясь скалярной величиной, представляет собой количество энергии, требующееся для получения единицы новой поверхности. Поверхностное натяжение численно равно силе, необходимой для образования единицы площади поверхности. Обе эти величины равны друг другу для жидкости, но не равны для твердого тела. Причина такого различия состоит в том, что в жидкости упорядоченность расположения может иметь лишь ближний порядок, поэтому, когда жидкость подвергается действию усилий сдвига, напряжения, возникающие в ней, снимаются местной перегруппировкой атомов или молекул. С другой стороны, так как сила, вызывающая сдвиг, уменьшается при снижении скорости деформации, в пределе она равна нулю. [c.262]

Понятия жидкий и твердый материал не являются абсолютными и связаны (см. далее) со скоростью деформации [23]. Тем не менее, многие структурированные системы с низким содержанием дисперсной фазы, характеризующиеся малой прочностью (малым числом контактов), обладают текучестью, близкой к текучести чистых жидкостей. Для изучения особенностей течения подобных систем, также как и неструктурированных суспензий и золей, применяют обычный для жидкостей метод капиллярной вискозиметрии, основанный на измерении объемной скорости течения через капилляр. [c.265]

Вид зависимостей (11.100) или (11.101) для неньютоновских жидкостей определяется их реологическими свойствами. Реология— наука, изучающая деформации и течение подвижных сред. Для неньютоновских жидкостей используется понятие кажущаяся вязкость . Под кажущейся вязкостью подразумевается вязкость ньютоновской жидкости, скорость деформации которой под действием заданного напряжения сдвига равна скорости деформации рассматриваемой неиьютоновской жидкости. Связь кажущейся вязкости цк с реологическими характеристиками неньютоновской [c.130]

Уменьшение вязкости с увеличением скорости деформации при по- 5 стоянной температуре принято называть аномалией вязкости. Соответствующие жидкости (масла) именуют аномально вязкими. Если масло содержит мало компонентов с относительно высокой температу-. 5 рой плавления или вовсе их не со-держит (глубоко депарафинирован-ные масла), явление аномалии вяз- [c.269]

В связи с тем что вязкость пластичных омазок зависит от скорости деформации, используют понятие эффективной (иногда говорят кажущейся или эквивалентной) вязкости. Эффективная вязкость смазки соответствует вязкости ньютоновской жидкости, режим течения которой в данных условиях деформации (D = onst) одинаков с испытуемой смазкой. Иными словами, при данном D напряжения сдвига т у смазки и у масла с одинаковой эффективной вязкостью равны. Эффективную вязкость смазки рассчитывают по уравнению [c.273]

В условиях переработки большинство полимеров при достижении пластичного состояния ведет себя как аномально-вязкие (псевдопластичные) жидкости, напряжение сдвига у которых, в отличие от ньютоновских жидкостей, возрастает не пропорцио-нальчо скорости деформации. Наиболее простой зависимостью, [c.335]

Чтобы замкнуть систему уравнений сплошности и уравнений движения, необходимо связать силу взаимодействия / и тензоры напряжения Е и с локальными усредненными значениями порозности, полями скоростей и давлений ожижаюш его агента. Эти зависимости аналогичны конститутивным соотношениям между напряжением и скоростью деформации в механике однофазной жидкости. [c.81]

Процесс эволюции описывается системой трех нелинейных дифференциальных уравнений в частных производных. В резу.чьтате чис.ченного анализа модели установлено, что вязкость жидкости определяет натяжение, но не влияет на эволюцию формы. Теоретические результаты находятся в соответствии с экспериментальными данными согласно которым наблюдается усиление обрывочности волокнистого наполнителя с повышением вязкости среды, скорости деформации и начальной длины волокон. На эволюцию формы влияюг поле скоростей жидкости и исходная конфигурация нити. В условиях чистого сдвига скорость эволюции вьш1е, чем при простом сдвиге. [c.141]

В, Экспериментальные характеристики неньютонов-ск х жидкостей. В большинстве используемых в настоящее время экспериментальных методов измеряется связь между напряжением и скоростью деформации материала в сдвиговом потоке или в течении без сдвига. К сдвиговым течениям относятся, например, течение жидкости в трубе или сквозь щель. Примерами течений без сдвига могут служить течение в точке торможения, а также течение, реализующееся нри выдавливании волокон, формовке дутьем и вакуумной формовке. [c.166]

На рис. 4 показана зависимость от е элоигационной вязкости Т1 расплава полиэтилена малой плотности. При малых скоростях деформации ц стремится к постоянному значению, равному Зт1(,. По мере возрастания скорости деформации т) сначала увеличивается, затем постепенно выходит на почти постоянное значение и дальше уменьшается аналогично тому, как уменьшается т) при больших у. Возрастающий участок в зависимости 1 (а) для полимерных жидкостей объясняется тем, что в этой области происходят ориентация макромолекул материала в направлении приложенной силы и их растяжение. В таком состоянии полимерные жидкости обладают повышенной сопротивляемостью к деформации. [c.169]

В этих уравнениях = уv -l (vi/)+— тензор скоростей деформаций. В уравнении (11) предполагается, что внутренняя энергия элемента жидкости зависит только.от мгновенного значения температуры и давления в этом элементе и не зависит, например, от истории развития деформаций в элементе. Хотя пе 6111Л0 никаких экспериментальных проверок этого допуп1,ения, 01ю используется повсеместно при расчетах теплообмена. [c.330]

Ротационные вискозиметры работают в режиме либо постоянной скорости деформации (y = onst), либо постоянного напряжения сдвига (Я = onst). В приборах, работающих в режиме постоянной скорости деформации, один из цилиндров вискозиметра вращается с постоянной скоростью, увлекая за собой исследуемую жидкость, которая, в свою очередь, приводит во вращение второй (измерительный) цилиндр), связанный с динамометрическим устройством. При этом регистрируется изменение крутящих моментов или пропорциональных им напряжений сдвига. [c.191]

В приборах с постоянным напряжением сдвига к одному из цилиндров прикладывается постоянный крутящий момент, второй цилиндр при этом неподвижен. Регистрируется скорость вращения подвижного цилиндра, пропорциональная скорости деформации исследуемой системы. Ряд конструкций ротационных вискозиметров, работающих в режиме постоянного напряжения, разработан М. П. Воларовичем. В. этих вискозиметрах вращающийся внутренний цилиндр приводится в движение через блоки падающими грузами. Скорость деформации и вязкость определяют в установившемся режиме течения, так как для коллоидных систем ламинарный поток устанавливается не мгновенно, как в ньютоновских жидкостях, а во времени, что связано с наличием в них определенной структуры. [c.191]

Уравнения состояния связывают тензор напряжений и тензор скоростей деформаций. Для ньютоновской жидкости при произвольном течении закон вязкости Ньютона иредставляется в виде [c.107]

Расплавы полимеров ведут себя как ньютоновские жидкости только при очень малых скоростях сдвига. Более того, как указывалось в разд. 6.3, уравнения ЛВУ ограничиваются очень малыми деформациями. При более высоких скоростях деформаций и при больших деформациях применяются нелинейные определяющие уравнения вязкоупругости типа рассмотренных в разд. 6.3 уравнений ЗФД, Уайта—Метцнера, ГМ, БКЗ, Лоджа или Богью. Только с помощью более сложных уравнений удается полуколичественно описать реологическое поведение расплавов полимеров, остальные согласуются с экспериментом лишь качественно. Тем не менее теория линейной вязкоупругости полезна по следующим соображениям 1) она дает возможность понять, почему полимеры проявляют вязко-упругое поведение, а также качественно показывает тенденции зависимости их механических свойств от времени 2) она объясняет наблюдаемую экспериментально температурно-временную эквива- [c.151]

Наиболее ярким примером объектов, обладающих такими реологическими свойствами, являются расплавы ПЭНП (рис. 6.15). На этом же рисунке представлены теоретические кривые, рассчитанные для каучукоподобной жидкости Лоджа [уравнение (6.3-13)], при расчете которых использована функция памяти, справедливая при условии малых деформаций и малых скоростей деформации [c.173]

Для большинства жидкостей, как показывает опыт, справедлива гипотеза Ньютона, согласно которой напряжения пропорциональны скоростям деформаций. Коэффициент пропорциональности, зависящий от рода жидкости и ее состояпрш, носит [c.63]

Касательные напряжения вызывают деформации сдвпга (угловые деформации), определение которых было дано в 1 этой главы. Так как согласно гипотезе Ньютона в жидкости напряжения пропорциональны скоростям деформаций, то в соответствии с (1) имеем [c.65]

Если среднеквадатирчотклоиеипс пт этой формулы (например, отклонение --от 1) не превышает отклонения, обусловлеиного погрешностью измерения ю и Д, то жидкость можно считать ньютоновской (по крайней мере при скоростях деформации (Отах, где сошах — наибольшая частота опыта). [c.168]

Поведение материала под нагрузкой в таком случае характеризуют де< юрмацией за единицу времени, т. е, скоростью деформации. Эта величина в жидкости пропорциональна усилию. Коэг[к )ициент пропорциональности — текучесть или обратная ему величина — вязкость и является реологической константой, характеризующей жидкость, а также газ. [c.179]

В любой жидкости, если время воздействия на нее деформирующей силы значительно меньше периода релаксации (пропорционального вязкости), течение за это время не успевает произойти, и жидкость ведет себя как упругое твердое тело. Таким образом, можно было бы, например, ходить по воде, не погружаясь в нее, если бы время каждого шага не превышало периода релаксации для воды, т. е. ничтожно малой величины по сравнению с измеримыми (для воды т] = 0,01, Е = 10 , 0 i=5 Ю- з сек). Однако для более вязких жидкостей периоды релаксации вполне измеримы. Например, для битумов и асфальтов их можно непосредственно измерить. За короткое время действия деформирующих сил такие высоковязкие жидкости ведут себя как истинно упругие тела, подчиняясь закону Гука вплоть до хрупкого разрушения. М. О. Корнфельд в лаборатории академика А, Ф. Иоффе показал, что при быстрых ударах, например при простреле пулей, струя легколетучей жидкости раскалывается хрупко, так, если бы это была стеклянная палочка. При длительно же действующих силах упругие деформации не могут быть обнаружены, так как они, по меткому выражению Я. И. Френкеля, маскируются текучестью жидкости устанавливается вязкое течение с постоянной скоростью деформацил , пропорциональной действующему напряжению сдвига. Коэффициент пропорциональности, обратный вязкости (или периоду релаксации), следует называть текучестью данной жидкости. [c.173]

Если в процессе деформирования среды вся работа внешних сил диссипирует (рассеится), то это процесс течения в чистом виде, и после прекращения действия внешних сил вся совершенная деформация окажется необратимой, и достигнутое новое состояние будет равновесным. Характер процесса течения будет определяться связью напряжений, возникающих в жидкости, и скоростью деформации. [c.13]