Механизм течения вязкой жидкости

Уже Рейнер отмечал [9, с. 51], что при ламинарном течении вязких жидкостей каждый элемент объема не только деформируется со скоростью сдвига у, но и вращается с угловой скоростью 03=y/2- Рассматривая с этих позиций стационарное течение полимеров, можно считать, что каждый элементарный объем полимерного материала, вращающегося относительно поля напряжения с определенной частотой, подвергается периодической деформации растяжения с вдвое большей частотой [20, с. 37], поскольку за один оборот каждое сечение дважды совмещается с направлением главного растягивающего напряжения. Таким образом, установившееся ламинарное течение является своеобразным аналогом динамического режима деформации, а аномалия вязкости, наблюдающаяся при стационарном течении, аналогична частотной зависимости динамической вязкости и так же, как все остальные особенности механического поведения полимеров, является следствием релаксационного механизма деформации [14, с. 479 17, с. 153 21—36 38—40 121 122]. [c.48]

Очень хорошие результаты дает расчет вязкости смесей жидкостей по модифицированному уравнению Панченкова [19, 35, 73]. В отличие от других эмпирических формул вывод уравнения Панченкова основан на теоретических рассуждениях о механизме течения вязкой жидкости [c.328]

Для процессов теплоотдачи режим движения рабочей жидкости имеет очень большое значение, так как им определяется механизм переноса теплоты. При ламинарном режиме перенос теплоты в направлении нормали к стенке в основном осуществляется вследствие теплопроводности. При турбулентном режиме такой способ переноса теплоты сохраняется лишь в вязком подслое, а внутри турбулентного ядра перенос осуществляется благодаря интенсивному перемешиванию частиц жидкости. В этих условиях для газов и обычных жидкостей интенсивность теплоотдачи в основном определяется термическим сопротивлением пристенного подслоя, которое по сравнению с термическим сопротивлением ядра оказьшается определяющим. Следовательно, как для ламинарного, так и для турбулентного режима течения вблизи самой поверхности применим закон Фурье (уравнение (5.3)). [c.181]

Возможность появления нормальных напряжений при сдвиговом течении вязкой жидкости может быть предсказана на основании введения поперечных членов в реологическое уравнение состояния, как это было предложено Р. Ривлиным при формальном обобщении реологического уравнения состояния ньютоновской жидкости с помощью добавления квадратичных членов [см. формулу (1.71)]. Такой способ объяснения эффекта Вейссенберга не позволяет связать нормальные напряжения с каким-либо физическим механизмом, предлагая лишь формальное описание того, что наблюдается при простом сдвиге открытым вопросом здесь остается возможность применения уравнений состояния такого типа дл я различных схем деформирования. [c.334]

На первый взгляд может показаться, что пленка утоньшается в результате постепенного стекания жидкости внутри пленки. Однако при более глубоком рассмотрении оказывается, что этот механизм может играть важную роль. пишь в толстых пленках. Отекание жидкости внутри пленки соответствует течению вязкой жидкости между параллельными пластинами. Для этого случая Гиббс [66] вывел уравнение [c.408]

Наиболее полно исследована область вязкого течения полимерных материалов. Механизм течения низкомолекулярных жидкостей заключается в преимущественном перескоке молекул в направлении действия приложенной силы, поэтому их вязкость зависит лишь от температуры. Цепное строение макромолекул, наличие сил внутри-и межмолекулярного взаимодействия в полимерах обусловливают своеобразный механизм текучести и зависимость вязкости не только от температуры, но и от напряжения и скорости сдвига, что связано [c.50]

Однако поскольку в структурированных дисперсных системах дисперсионной средой часто является ньютоновская вязкая жидкость, обзор современных представлений о механизмах течения ньютоновских жидкостей представляет интерес для выяснения сложного механизма течения структурированных систем. [c.71]

В этой теории Эйринг ввел понятия об активированном комплексе как о промежуточном состоянии, соответствующем максимуму энергетического уровня процесса. Активационный механизм процессов, протекающих в химических реакциях, послужил аналогией для разработки Эйрингом теории течения вязких жидкостей, в последующем ставшей основой для создания совместного с Ри [133] теории течения аномально-вязких сред. [c.72]

Описание характеристики вязкости жидкости основано на известной гипотезе Ньютона, согласно которой напряжение т сдвига между соседними слоями жидкости бесконечно малой толщины пропорционально градиенту скорости и сдвига в направлении, перпендикулярном к направлению движения жидкости [9]. Механизм возникновения вязкости обусловлен тем, что при течении вязкой жидкости вдоль твердой стенки скорость движения ее слоев в результате торможения потока различна, вследствие чего между слоями возникает сила трения. Выражение для на-3 35 [c.35]

Аномалия вязкости может благоприятно влиять на уменьшение сопротивлений при работе механизмов. В результате снижения вязкости масла (смазки) с ростом скорости его деформирования увеличение энергетических затрат на деформирование замедляется. Иными словами, чтобы вдвое увеличить объем перекачиваемой по трубопроводу ньютоновской жидкости, необходимо вдвое увеличить перепад давления (при ламинарном течении). Для аномально вязкой жидкости, в частности для загущенных масел и пластичных смазок, удвоение перепада давления приведет не к двукратному, а к существенно большему увеличению расхода. [c.277]

Молекулярно-кинетическая интерпретация механизма течения дисперсных структур дает основание полагать, что при малых Р система незначительно разрушается, так как разрушенные связи успевают восстанавливаться. Б этом случае система течет с вязкостью Т1(,. Начиная с Рг структурные связи прогрессивно разрушаются, но по мере роста Р и в пределе при Р = Р т)эф = Однако П. А. Ребиндер считает, что и здесь еще не все связи разрушены, так как мощности, расходуемой на течение, не достаточно для дальнейшего разрушения, а увеличение ее приводит к турбулентности. Эта мощность складывается из мощности Нд, идущей на поддержание ньютоновского течения, и мощности АН, затраченной на разрушение структуры в каждый момент течения. Что касается структурных связей, то они обнаружены в настоящее время даже в некоторых истинно вязких жидкостях, таких как глицерин, содержащий некоторое количество воды. [c.19]

Механизм течения и возникшее при этом вязкое сопротивление тесно связаны с процессом диффузии молекул. Как при диффузии, так и при течении имеет место перемещение молекул жидкости друг относительно друга, но в случае течения это движение происходит в определенном направлении, зависящем от направления усилия. том и другом случае олекулы будут передвигаться тем легче, чем меньше их трение друг о друга, чем ниже вязкость жидкости. Поэтому способность жидкости течь, ее текучесть, обратно пропорциональна вязкости. [c.400]

Физический механизм сильного увеличения стока с ростом влагозапасов заключается в следующем. Во-первых, чем больше объем поверхностных, почвенных, подземных вод, составляющих влагозапасы бассейна, тем выше потенциальная энергия этих вод. Во-вторых, в соответствии с законом движения вязкой жидкости величина рассеивания (диссипации) энергии при течении воды в увлажненном бассейне гораздо меньше, чем в "сухом". Таким образом, увеличение потенциальной энергии воды и уменьшение сопротивления ее движению в бассейне реки ведут к нелинейному увеличению расхода. В результате - разрушительный, все сокрушающий на своем пути поток воды. [c.281]

Неоднородные смеси аморфного полимера и неполярных пластификаторов вели бы себя полностью как вязкоупругие системы, если бы молекулы полимера не обладали гибкостью. Здесь осуществлялся бы максвелловский механизм проявления упругости вещества и его вязкого течения. Если бы время наложения вынуждающей внешней силы было бы очень мало (меньше времени релаксации 0i), то превалировали бы упругие силы, и система вела бы себя только как упругое тело. Наоборот, если это время было бы много больше 0i, тело вело бы себя как вязкая жидкость. [c.158]

Следует отметить, что соотношение вида со t может описЫ вать не только инерционный режим растекания, но и некоторые случаи вязкого течения. Поэтому для выяснения механизма течения нужно учитывать и другие особенности. Для инерционного режима характерна кратковременность (доли секунды), тогда как вязкое растекание продолжается обычно значительно дольше. Особенно важно в этом плане влияние вязкости. В инерционном режиме вязкость жидкости, в соответствии с уравнением (IV. 9), не влияет на скорость смачивания. Действительно, данные табл. IV. 2 [c.127]

Описание течения магнитных жидкостей в магнитном поле требует учета множества связанных с этим эффектов. Например, при высоких скоростях течения необходимо принимать во внимание конечную величину скорости намагничивания. В принципе струя вязкой феррожидкости может пересечь межполюсное пространство, не успевая намагнититься, т. е. не реагируя на магнитное поле, а может и остановиться в межио-люсном пространстве, если намагниченность и скорость намагничивания достаточно велики. Скорость намагничивания существенным образом зависит от механизма намагничивания частиц. При броуновском механизме скорость определяется вязкостью среды, при неелевском — константой магнитной анизотропии частиц. Магнетитовые феррожидкости намагничиваются практически мгновенно (примерно за 10 с) независимо от вязкости среды, а время намагничивания суспензии магнитно-жесткого феррита, например гексаферрита бария, в глицерине (вязкость 1,5 Па с при 20 °С) в поле с напряженностью порядка 1 ООО А/м составляет около 0,001 с, что сопоставимо со временем пребывания суспензии в межполюсном пространстве при ее быстром течении. [c.761]

Сначала имеет место вязкое течение образовавшейся жидкости, приводящее к перегруппировке частиц. Затем действует механизм растворения — осаждения. На заключительном этапе происходит спекание в твердой фазе с образованием жесткого скелета. [c.256]

Рассмотренные в общем виде представления Френкеля и Эйринга, весьма близкие друг другу в трактовке механизма течения, послужили основой для развития ряда других теорий течения жидкостей, а в дальнейшем использовались в большинстве современных теорий течения структурированных аномально-вязких сред. [c.73]

Из самих условий и допущений теории течения неньютоновских сред Ри и Эйринга (постоянство 9,, размера кинетических единиц течения и пр.) следует также, что область ее применимости, по существу, ограничена вязкими жидкостями, в которых механизм нелинейности не связан с разрушением структуры. В этом главный недостаток теории и этим определяется в основном несовпадение этой теории с экспериментом для структурированных дисперсных систем. Поэтому механизм течения сложных систем Эйринга может быть применен для структурированных дисперсных [c.74]

Пластичные и твердые смазки. По объему производства и потребления пластичные и твердые смазки существенно уступают маслам, но число механизмов, узлов и деталей, смазываемых пластичными смазками, значительно больше. Пластичной смазкой называют смазочный материал, который при 15 °С находится в вязко-текучем состоянии, похож на мазь. Пластичные смазки по свойствам занимают промежуточное положение между маслами и твердыми смазками. Они сочетают свойства твердого тела и жидкости, что связано с их строением. Грубой моделью пластичной смазки может служить пропитанная маслом вата. Наличие структурного каркаса придает смазке свойства твердого тела. Под действием собственного веса каркас не разрушается. После снятия нагрузки течение смазки прекращается. [c.670]

Заключение. Отрыв двух типов, наблюдаемый в свободноконвективных течениях, в корне отличается от отрыва в вынужденных течениях. Как и в вынужденных течениях, происходит утолщение слоев неравномерного и вязкого течения, сопровождающееся изменением характера переноса. Но движущие механизмы отличаются друг от друга. Для течения, образующегося в неподвижной окружающей среде, отсутствуют большие градиенты внешнего давления. Отрыв вызывается не этим, а взаимодействием присоединенных течений или поперечной к направлению потока выталкивающей силой. Другое фундаментальное отличие заключается в механизме, посредством которого внешняя жидкость втекает в развивающийся под действием выталкивающей силы слой и быстро утолщает его. В вынужденных течениях возникает система вихрей, нормальных к направлению вынужденного движения. Они непрерывно или попеременно, как за цилиндром, подмешивают жидкость из внешнего потока. [c.324]

Интересная картина механизмов движения в вертикальных течениях, индуцированных выталкивающей силой, в устойчиво стратифицированной покоящейся среде была получена в работе [93]. Исследовались характеристики течения в восходящих низкоскоростных ламинарных осесимметричных факелах пресной и соленой воды в линейно стратифицированной морской воде. Визуализация течения позволила выявить ряд интересных особенностей (рис. 6.9.1). Даже в устойчиво стратифицированной среде восходящий факел индуцирует вокруг себя течение типа тороидальной ячейки (область 3 на рис. 6.9.1,6). Эта ячейка перемещается вверх под действием вязких сил на границе струи. Когда более соленая жидкость движется вверх, все течение в конце концов становится тяжелее окружающей устойчиво расслоенной жидкости. В некоторой точке отрицательная выталкивающая сила становится больше направленной вверх вязкой силы, жидкость поворачивает и течет вниз, создавая в итоге ячеистую структуру. В таких условиях опускающаяся жидкость образует оболочку вокруг струи. Установлено, что [c.415]

Первые исследования устойчивости ламинарных течений жидкости опубликованы около ста лет тому назад. Современная линейная теория устойчивости, учитывающая вязкий механизм взаимодействия возмущений с течением, применяется для анализа устойчивости вынужденных течений уже около пятидесяти лет. В большинстве исследований рассматривались двумерные плоские потоки. Основные уравнения теории устойчивости — уравнения Орра — Зоммерфельда — являются линейными относительно параметров возмущений. В работе [123] в них было учтено влияние выталкивающей силы на устойчивость течения около вертикальной изотермической поверхности с температурой to, расположенной в неподвижной среде с температурой to - [c.11]

Еще один элементарный механизм переноса массы вещества наблюдается при действии капиллярных сил. Если в объеме поры имеется конденсированная фаза, ограниченная с двух сторон менисками различной кривизны, то сила капиллярного давления, действующая на жидкость с двух сторон, не одинакова. Это обусловливает перемещение жидкости из более широких пор в узкие капилляры (рис. 1.13). Если некоторый объем пара ограничен менисками жидкости различной кривизны, то возникает разность давлений в паровой фазе, которая приводит к вязкому течению пара. [c.35]

На рис. 7.7. представлена фотография струи при свободном истечении. Диаметр струи в зоне максимального расширения в 1,8—2,5 раза больше диаметра капилляра. Среди большого числа гипотез, выдвинутых для объяснения рассматриваемого явления, наибольшее признание получили объяснения, основывающиеся на эластических свойствах прядильных растворов 8]. В частности, наиболее наглядное представление о механизме расширения можно получить при анализе нормальных напряжений, возникающих при течении вискозы через капилляр. Поместим рассмотренный ранее в разделе 5.2.2 элементарный объем вязко-упругой жидкости в сдвиговое механическое поле, которое образуется при течении вискозы через капилляр (рис. 7.8), На гранях этого объема будет возникать нормальное напряжение Рц, направленное вдоль оси капилляра, и напряжение Р22, вызывающее давление на стенку капилляра [11, с. 239]. При выходе раствора из капилляра в результате указанных напряжений на раствор действуют две силы осевая /1 и нормальная /2. Равнодействующая этих сил fp направлена под углом к оси ка- [c.172]

Отметим принципиальную особенность вывода уравнений реологии (3.12.16) и (3.12.19). Он не содержит прямых указаний на то, что сопротивление деформированию ПКС является вязким. Более того, по форме выражение (3.12.17) напоминает уравнение состояния идеального газа. Фигурирующая в нем величина пкТ равна, как известно, давлению газа, а величина Р рассматривалась как сила упругого сопротивления, поскольку ее действие вызывало изменение потенциальной энергии частицы в узле решетки. Для сравнения отметим, что вывод формулы Эйнштейна и ее модификаций с самого начала предполагал вязкий тип напряжений. Это выразилось в том, что сопротивление деформированию суспензии определялось как сопротивление вязкой среды, усиленное благодаря особенностям ее течения в присутствии недеформируемой фазы. Примем во внимание, что силы вязкого сопротивления — это силы, обусловленные потерями энергии, подводимой к системе при ее деформировании. Для доказательства того, что сопротивление деформированию является вязким, необходимо выяснить, где и как при деформировании происходит диссипация энергии — ее превращение в теплоту. Ответ содержится в выражении для работы зРИ упомянутой силы. Согласно этому выражению, деформирующая сила совершает работу, идущую на увеличение потенциальной энергии частицы, только на первой половине (х/2) полного пути Л частицы из одного равновесного положения в другое. В силу симметричного вида зависимости потенциальной энергии частицы от ее смещения из положения равновесия на второй половине п>ти сила сопротивления меняет знак на обратный. Следовательно, на второй стадии движения частица не может оказывать сопротивления деформированию. По этой причине в выражении для работы и фигурирует только половина полного пути. Движение частицы на втором отрезке пути идет под действием внутренних сил деформированной решетки, которые не совершают никакой полезной работы, т. е. полученная на первой половине пути энергия теряется. Механизм превращения этой энергии в теплоту не имеет принципиального значения. Можно, например, считать, что она превращается в энергию упругих колебаний частицы возле положения равновесия, которые постепенно передаются всем частицам, превращаясь, таким образом, в их тепловое движение. В таком варианте диссипации не требуется наличия вязкой дисперсионной среды, и поэтому теория применима к описанию вязкостных свойств обычных жидкостей, в которых дисперсионной средой является ничто — межмолекулярные пустоты. Для суспензий более подходит схема передачи энергии вязкой дисперсионной среде при самопроизвольном движении в ней частицы на второй части пути. Это важно при вычислении времени релаксации вакансий и величины потенциального барьера движения частиц в решетке, величина которого определяет частоту переходов частиц в соседний узел. [c.694]

По Я. И. Френкелю, механизм твердофазового спекания чистых кристаллических тел заключается в вязком течении (аналогично наблюдаемому в жидкостях) или ползучести твердого вещества в поры при высоких температурах под действием сил поверхностного натяжения зерен твердой фазы, обладающих определенной кривизной поверхности, что обусловлено тенденцией к уменьшению свободной поверхностной энергии. [c.335]

Пузырьки газов из тонких пленок полимеров удаляются преимущественно за счет молекулярной диффузии из-за некоторого избыточного давления газа в пузырьке (механизм этого процесса рассмотрен в разделе 1.3). Однако определенную роль играет и процесс вытеснения пузырька на поверхность слоя по механизму вязкого течения жидкости [137]. [c.77]

Ввиду того что низко- и высокомолекулярные жидкости существенно различаются по своему строению, механизм вязкого течения полимерных систем отличается от механизма течения простых жидкостей. Установлено, что энергия активации вязкого течения полимера с увеличением молекулярной массы цепочки возрастает до определенной величины, а затем остается постоянной с даль-нейщим увеличением молекулярной массы. Длина цепочки, начиная с которой значение энергии активации не меняется, соответствует примерно 25 углеродным атомам цепи. В случае парафиновой цепочки энергия активации вязкого течения составляет 25— 30 кДж/моль, для эластомеров —30—60 кДж/моль и для расплавов жестких полимеров —80—120 кДж/моль. [c.147]

Растворение природных полимеров облегчается тем, что их морфологическое строение обеспечивает высокоразвитую поверхность. Например, природные целлюлозные волоюна состоят из тонких фибриллярных образований, и проникновение жидкости в них осуществля-ется не только диффузионным путем, ио и путем капиллярного (вязкого) течения. Именно это обстоятельство обусловливает относительно быстрое протекание различных реакций. Например, в ходе реакций этерификации доступ реагента осуществляется не только путем молекулярной диффузии, но в первую очередь путем капиллярного течения реагента во внутренние области структуры целлюлозных волокон. Сохранение морфологии исходного волокна после этерификации обеспечивает такой же характер поступления и растворяющих агентов. С вопросом о механизме проникновения жидкости в природные полимеры связаны, таким образом, и реакционная [c.217]

Течение низкомолекулярных жидкостей осуществляется, как известно, последовательными перемещениями молекул в целом. Для молекул полимеров такое перемещение невозможно из-за их больших размеров. В результате гибкости полимерных молекул возникает подвижность сегментов, которая определяет собой диффузионный механизм течения, заключающийся в последовательном перемещении отдельных сегментов молекулярных цепей. По мере течения полимера молекулы постепенно из согнутых конформаций переходят в вытянутое состояние, в результате чего увеличивается межмолекулярное взаимодействие между ними. Полимер становится более жестким при температурах вязко-текучего состояния и, в конечном итоге, переходит в стеклообразное состояние с прекращением процессов течения. Это явление носит название самозастекловывания или механического стеклования полимеров. Оно не имеет места у низкомолекулярных веществ. В результате механического стеклования полимеров из них можно получать нити и волокна в изотермических условиях прядения, что неосуществимо для расплавов низкомолекулярных соединений, в которых образование нитей происходит только лишь за счет охлаждения вытягиваемого волокна, т. е. за счет перепада температур. [c.377]

Жидкие иолисульфиды вулканизуют при комнатных темп-рах в течение 12 — 72 ч. Механизм вулканизации заключается в окислении концевых и боковых сульф-гидрильных групп макромолекул при, )Том одновременно происходят рост и сшивание цепей, что сопровождается переходом Г. с., имеющих консисте1щию паст или вязких жидкостей, в резиноподобный материал. [c.299]

Появление хрупкости всегда связано с таким перенапряжением в материале под действием приложенной силы, когда нарастание напряжения не ограничено каким-либо процессом, например течением, обеспечивающим релаксацию этих напряжений [И]. Отсюда следует, что значение температуры хрупкости вообще, и для полимерных тел в особенности, непосредственно связано с временнь ши режимами воздействия деформирующих усилий, т. е. определяется релаксационным механизмом, как и все остальные точки переходов в высокомолекулярных веществах. В принципе при очень больших скоростях приложения силы любое эластическое тело или вязкая жидкость при любых температурах, в интервале которых сохраняется их физическое состояние, способно подвергаться хрупкому разрушению. Поэтому определение температуры хрупкости для сравнительной оценки различных полимеров должно осуществляться в строго одинаковых временных режимах воздействия силы. [c.142]

Представления о механизме теплового движения и вязкого течения в жидкостях получили дальнейшее развитие в теории аномально вязких систем Эйринга [20]. Современные представления об активационных механизмах вязкого течения и диффузии основываются на представлениях Френкеля и Эйринга о тепловом движении в жидкостях. Вязкое течение, по Эйрингу, происходит в результате перехода от равновероятной картины самодиффузионного перемещения кинетических единиц по всем направлениям пространства в покоящейся жидкости к несимметричному распределению вероятностей перехода частиц в вязком потоке, где перемещения частиц с наибольшей вероятностью происходят в направлении тангенциальной силы. Уточнение в расчет вязкости Эйринга внесено одним из авторов [21 ]. Было учтено, что перескоки частиц происходят по всем направлениям пространства, а не только в направлении действия тангенциальной силы. При малых напряжениях сдвига распределение вероятностей является линейной функцией напряжения сдвига, вследствие чего скорость деформации сдвига пропорциональна напряжению сдвига, т. е. наблюдается ньютоновское течение с постоянной вязкостью. При больших напряжениях, реализуемых в высоковязких жидкостях со сложным строением (полимеры, дисперсные системы и др. [22—26]), линейное приближение нарушается и вязкость уменьшается с увеличением напряжения или скорости деформации сдвига. [c.13]

Некоторые соображения относительно физических свойств полимера и механизма, которому подчиняется процесс его отложения на поверхностях трения, могут быть высказаны при рассмотрении рис. 7. Полимер выглядит как высоковязкая жидкость, которая, будучи выдавлена из зазора между шарами, увлекается вращающимся шаром с образованием хвостов на той стороне пятна износа, где верхний шар выходит из контакта с нижним. Попыток охарактеризовать вязкостные свойства этого соединения предпринято не было, поскольку после 16 ч работы удалось собрать всего около 40—50 мг полимера. Однако исследование полимера непосредственно после испытания при помощи иглы показало, что он представляет собой вязкую жидкость, постепенно отвердевающую на воздухе, по-видимому, в результате испарения циклогексана, поскольку никаких других изменений полимера во времени установить (визуально и спектрографически) не удалось. Специальными опытами было показано существенное значение реологических характеристик полимера. Если в процессе трения в присутствии паров циклогексана, когда обеспечена эффективная смазка, в узел трения ввести тот же углеводород в жидком виде, мгновенно возникает заедание. Это связано, вероятно, с тем, что, поскольку полимер частично растворим в циклогексане, жидкий углеводород может вызвать изменение структуры граничного смазочного слоя. Наоборот, введение воздуха, насыщенного циклогексаном (что не может повлечь за собой немедленного изменения реологических свойств полимера), в течение некоторого времени (4—19 мин) не оказывает никакого влияния на режим трения. В этом случае заедание возникает лишь после того, как продукт, находящийся между поверхностями трения, будет выдавлен из зазора или с ним произойдут какие-либо другие существенные изменения. [c.103]

Остановимся на основных элементарных механизмах иереиоса. Гидродинамический режим переноса газа в капиллярах наблюдается при условии, когда диаметр каиилляра ё значительно гареаы-шает длину свободного пробега молекул X, т. е. (1 к. В этом случае молекулы сталкиваются друг с другом значительно чаще, чем с поверхностью капилляра, что является условием сплошности среды. Таким образом, перемещение газа в капилляре можно рассматривать как вязкое течение, подчиняющееся закону Стокса и уравнению Гагена — Пуазейля. Объемный гидродинамический поток газа в капилляре выражается соотношением IV. 92). Чтобы получить массовый поток, надо умножить объемный поток на плотность газа. Аналогично течению жидкости выражается и поток газа через пористое тело (IV. 94). [c.234]

Рассмотрим конкретный практический пример ламинарного смешения. Жидкий компонент вводят в смеситель, содержащий расплав полимера в форме капель микроскопических размеров. Мы утверждаем, что то, что произойдет с каплями в потоке жидкости в начальной стадии смешения, не зависит от смешиваемости компонентов. Это объясняется тем, что при быстром растворении образуется тонкий (в лучшем случае) пограничный слой. Постепенно капли де формируются, подвергаясь воздействию локальных напряжений.. Поле напряжений неоднородно, поскольку компоненты смеси имеют различные реологические свойства (как вязкость, так и эластичность). Влияние поверхностного натяжения несущественно (соответственно несущественно и наличие или отсутствие четких границ раздела), Вязкие силы превышают поверхностное натяжение По мере деформации капель и увеличения площади поверхности раздела степень смешиваемости двух компонентов начинает играть все возрастающую роль. Для смешиваемых систем внутренняя диффузия способствует достижению смешения на молекулярном уровне, а в случае несме-шиваемых систем — вводимый компонент дробится на мелкие домены. Эти домены вследствие вязкого течения и под воздействием сил поверхностного натяжения достигают состояния, характеризуемого постоянной величиной деформации. Таким образом, для несме-шиваемых систем смешение начинается по механизму экстенсивного смешения и постепенно переходит в гомогенизацию. Морфология доменов, образующихся как в смесях, так и в сополимерах, является предметом интенсивных исследований [19]. [c.388]

Ориентация частиц сказывается на вязкости дисперсной системы благодаря тому, что при этом прекращается свободное вращение частиц в потоке [45]. Схематично механизм возникновения вязкостного эффекта вращения выглядит следующим образом частица, как щарик, зажатый между двумя параллельными и движущимися в разные стороны плоскостями, почти не оказывает сопротивления их движению, поскольку линейные скорости плоскостей и поверхности частиц в точках их соприкосновения совпадают. В таких условиях отсутствует проскальзывание движущихся с разными скоростями тел (плоскости и щарика) в точках контакта, и поэтому отсутствует трение скольжения. В ща-рикоподшипниках используется именно этот принцип. Если любым способом предотвратить свободное вращение щарика, то относительное движение плоскостей будет возможно только за счет их проскальзывания относительно поверхности щарика и соответствующего увеличения силы трения. Применительно к суспензии в этой модели плоскости нужно заменить слоями жидкости, прилегающими к поверхности частиц, проскальзывание — локальной величиной градиента скорости течения жидкости и трение скольжения — внутренним трением жидкости. При этом проскальзывание (градиент скорости течения) имеется как при свободном вращении частицы, так и при ее полном торможении, но величина его во втором случае несколько больще, и, соответственно, повыщается вязкое сопротивление обтеканию частицы потоками среды. Количественно это различие выражается в том, что при полном торможении вращения частиц вращательная составляющая вязкости возрастает до величины [c.688]