Псевдопластические системы

Выше рассмотрены основные закономерности процесса течения расплавов полиолефинов, исходя из предпосылки, что они являются псевдопластическими системами. В действительности в расплавах полимеров проявляются пластические и эластические деформации. Соотношение между двумя видами деформаций в расплавах зависит от природы полимера и условий проведения эксперимента. Для вязко-эластических систем важным фактором является продолжительность эксперимента и соотношение с длительностью процессов, протекающих в расплаве. [c.114]

Неньютоновские жидкости проявляют аномалии вязкости, т. е. отклонения от законов Ньютона и Пуазейля. Эти жидкости можно еще подразделить на псевдопластические и дилатантные. Для псевдо-пластических жидкостей характерно, что их скорость течения возрастает быстрее, чем приложенное давление. Это говорит об уменьшении коэффициента вязкости при возрастании давления. Кривая течения такой жидкости также проходит через начало координат, но имеет криволинейный ход с выпуклостью к оси абсцисс на значительном участке (рис. 23.9,2). Растворы многих полимеров ведут себя таким образом. Скорость течения дилатантных жидкостей растет медленнее, чем приложенное давление следовательно, их вязкость увеличивается при повышении давления и кривая имеет выпуклость к оси ординат (рис. 23.9, 3). Дилатантные системы называют также растекающимися. В растекающемся потоке скорость уменьшается при возрастании давления, что приводит к увеличению вязкости. Многие порошки и уплотненные дисперсные материалы проявляют склонность к растеканию. При малых давлениях (при сдвиге), прежде чем отдельные частицы смогут двигаться относительно друг-друга, их взаимная упаковка становится более рыхлой и система увеличивается в объеме. При этом вязкость уменьшается. [c.382]

Для всех твердообразных систем имеется предел текучести — давление, ниже которого эти системы не текут. Поэтому их реологические кривые не проходят через начало координат, а сдвинуты от него на величину предела текучести (рис. 23.9,4). Деформации (течение) пластических и псевдопластических твердообразных систем, как и течение жидкостей, необратимы. [c.383]

Для многих коллоидных растворов, суспензий и растворов ВМВ вязкость не остается постоянной при изменении давления. У этих систем произведение р1 снижается с увеличением р (см. рис. 23.7, 2). Это свидетельствует о том, что и вязкость падает. Такое отклонение от законов Ньютона и Пуазейля вызывается наличием структурной вязкости у подобных систем. Структурная вязкость — это дополнительная (к ньютоновской) вязкость, обусловленная добавочным сопротивлением течению со стороны внутренних пространственных структур — сеток, нитей, крупных капель эмульсий и т. п. Структурированные системы относятся к пластичным телам. Вязкость таких систем с увеличением давления уменьшается вследствие разрушения структуры. На рис. 23.7 видно, что при повышении давления в широком интервале уменьшение значений р1 н ц продолжается до некоторого предела, после чего обе эти величины становятся постоянными. Область постоянства вязкости аномально вязких жидкостей называют псевдопластической областью. Дальнейшее повышение давления вызывает увеличение р1 (и т]) (см. рис. 23.7,2), но это отклонение связано уже с турбулентностью. У аномально вязких коллоидных систем турбулентность обычно наступает раньше при меньших значениях давления, чем у ньютоновских жидкостей. [c.386]

Экспериментальные данные показывают, что коллоидные аномально вязкие системы могут течь и при очень малых давлениях и при этом вязкость остается постоянной, но очень высокой. Скорость такого течения чрезвычайно низка и его называют ползучестью. Для ползучести характерно перемещение аномально вязкой жидкости без нарушения связей и структур внутри жидкости. Ползучесть свойственна и псевдопластическим твердообразным системам. [c.386]

Уравнение Бингама является приближенным, так как величина Рб, характеризующая степень структурообразования в системе, является экстраполяционной и не имеет четкого физического смысла. Пластическая вязкость соответствует наименьшей вязкости аномально вязкой системы — псевдопластической жидкости или твердообразного тела на участке вг, где вязкость не зависит от давления (см. рис. 23.7, 2). [c.387]

Рис. 11.5 Кривая течения псевдопластической структурированной жидкообразной системы

Все материальные системы могут быть классифицированы по реологическим свойствам Так, ньютоновскими жидкостями называют системы, вязкость которых не зависит от напряжения сдвига Скорость течения их пропорциональна приложенному напряжению Если вязкость зависит от напряжения сдвига, то течение таких систем может быть псевдопластическим и дилатантным Для всех этих систем выполняется уравнение [c.360]

Жидкообразные тела классифицируют на ньютоновские и неньютоновские жидкости. Ньютоновскими жидкостями называют системы, вязкость которых не зависит от напряжения сдвига и является постоянной величиной в соответствии с законом Ньютона. Течение неньютоновских жидкостей не следует закону Ньютона, их вязкость зависит от напряжения сдвига. В свою очередь, они подразделяются на стационарные, реологические свойства которых не изменяются со временем, и нестационарные, для которых эти характеристики зависят от времени. Среди неньютоновских стационарных жидкостей различают псевдопластические и дилатантные. Типичные зависимости скорости деформации жидкообразных тел от напряжения (кривые течения, или реологические кривые) представлены на рис. УИ.8. [c.419]

На рис. П.10 представлены кривые течения системы, обладающей тиксотропией. Кривая / отражает равновесную зависимость, ее получают при увеличении напряжения сдвига. Зависимость, соответствующую кривой 2, гю.лучают при снижении нагрузки, когда еще не успело установиться равновесие между прочностью структуры и напряжением сдвига. Расстояние между двумя кривыми по оси напряжений, или площадь петли, характеризуют степень тиксотропности. Если обратимое восстановление структуры происходит очень быстро, то тело можно отнести к стационарным псевдопластическим иногда говорят, что оно обладает мгновенной тиксотропией. [c.422]

Дилатантные жидкости. Для дилатантных, так же как и для псевдопластических, жидкостей вязкость зависит от напряжения сдвига, но с увеличением напряжения сдвига наблюдается не уменьшение, а увеличение вязкости движущейся жидкости (кривая 4). Если к течению таких жидкостей применить степенное уравнение (3), то в этом случае п<1, а П1>1. К дилатантным жидкостям относятся многие концентрированные суспензии. Увеличение внутреннего сопротивления этих систем объясняется тем, что при перемещении твердых частиц не хватает жидкой фазы, играющей роль смазки. В результате этого по мере увеличения напряжения сдвига возрастает вязкость системы. [c.92]

I — дилатантная система 2 — ньютоновская жидкость (тангенс угла наклона равен 1) 3—тело Сен-Венана (тангенс угла наклона равен нулю) 4—тело Бингама 5 — псевдопластическое тело. [c.8]

Для 5<К <25 Накано и Тьен [50] с помощью метода Галеркина получили приближенное решение задачи о движении капли ньютоновской жидкости в неньютоновской среде, описываемом уравнением (1.105). Расчеты проводились при значениях 0,6<и< 1 и 0,0КЛГ<2. Численные значения коэффициента сопротивления приведены в табл. 1.5. При увеличении Ке, как следует из табличных данных, коэффициент сопротивления для псевдопластическ рс жидкостей падает быстрее, чем для ньютоновских. Так, если при Ке<1 коэффициент сопротивления при движении в псевдо пластической среде для любых значений п и X выше, чем в ньютоновской, то уже при Ке = 25 для и = 0,6 и 2 наблюдается обратный эффект. Расчеты Накано и Тьена основаны на использовании системы аппроксимирующих функций, близких по виду к функции потенциального течения. Этим обусловлено отсутствие предельного перехода в решении при Ке 0. [c.34]

Рис. 56. Кривые течения ньютоновской жидсости (/) и псевдопластической структурированной жидкообразной системы (2).

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]

В соответствии с уравнением (VII. (3) при п= система представляет собой бингамовское тело п > 1 отвечает пластическому дила-тантному телу и /г < 1 — псевдопластическому твердообразному телу. [c.187]

Наряду с гидродинамическим перетоком возникающее различие в минерализации вод вызывает гидрохимический переток неоднородность поля температур — геотермический переток, процессы перестройки тектонических структур и динамического напряжения — геодинамический перетоки. Все эти процессы в основном объединяются. В консолидированных породах осадочных бассейнов при достижении некоторой критической нагрузки накопивщихся выще пород начинаются процессы разрущения. Появляются микротрещины, в связи с чем порода как бы разбухает (явление дилатансии). На какое-то время порода может перейти в псевдопластическое состояние. Давление в ней возрастает и может превысить не только гидростатическое, но и литостатическое. Этим объясняется возможность образования внедрений одних пород в другие — типа нептунических даек. Эффект разуплотнения пород проявляется с особой силой, если он совпадает со временем повыщенной генерации углеводородов, что также способствует повышению давления в системе. При осуществлении таких кратковременных, но коренных преобразований в породах насыщающие их флюиды получают мощный импульс движения, происходит активная миграция. После разрядки напряжения давление в системе постепенно выравнивается, породы переходят в относительно консолидированное состояние. Перемещение флюидов (в том числе нефти и газа), которое и обеспечивает выравнивание давлений, постепенно ослабевает. [c.216]

Псевдопластические жидкости (псевдопластики). Псевдоплас-стики — это системы, у которых отсутствует предел текучести. Типичная особенность их поведения — постепенное уменьщение эффективной вязкости с увеличением скорости сдвига. Такое поведение характерно для растворов полимеров, расплавов термопластов, каучуков и резиновых смесей. Принято считать, что псевдопластики— это аномально-вязкие жидкости, вязкостные характеристики которых не зависят от продолжительности деформации, т. е. изменение эффективной вязкости со скоростью сдвига происходит столь быстро, что временной эффект не может быть обнаружен методами обычной вискозиметрии. [c.76]

По своему мгновенному состоянию (т. е. без временной зависимости) полимерные расплавы разделяются на псевдопластические и дилатантные. Псевдопластическими называются системы, у которых п < 1 и, следовательно, эффективная вязкость снижается с повышением скорости сдвига. При п >> 1 вязкость увеличивается с повышением скорости сдвига — такие системы называются дила-тантными. Большинство полимеров, например полиэтилен и полистирол, относятся к псевдопластическим, дилатантными свойствами обладают высоконаполненные полимеры. [c.31]

Кривая 2 описывает псевдопластическое течение (нри ге< 1), наблюдаемое у расплавов растворов веществ, имеющих высокий молекулярный вес (полимеров). Кривая 3 описывает дилатантные системы (при п > 1), например очень концентрированные суспензии, вязкость которых возрастает по мере увеличения скорости сдвига [4, 31]. Дефлокулянты (см. 3.1 на стр. 49) превращают суспензию, обладающую свойствами бингемовского тела (кривая 4) в дилатант-ную жидкость в связи с возникновением на поверхности частиц значительного одноименного заряда [30]. Благодаря сильному отталкиванию частиц предельное напряжение сдвига не возникает в этих системах до тех пор, пока объемная концентрация частиц не станет больше той, при которой впервые наблюдается предел текучести. Она, проявляется у дисперсных систем с размерами частиц менее [c.149]

Жидкости с ebi oKujU молекулярным весом. Теория Эйринга применима только к низкомолекулярным жидкостям. Для высокомолекулярных жидкостей используется видоизмененная теория, в которой учитывается движение сег.ментов молекулярной цепи. В растворах полимера молекулы могут быть настолько хаотично переплетены, что при низких скоростях сдвига создается большое сопротивление течению молекул растворителя. При повышении скорости сдвига наблюдается некоторое упорядочение системы, выражающееся в том, что полимерные цепи ориентируются по направлению течения, что ведет к уменьшению сопротивления течению. Это дает качественную картину псевдопластического течения, т. е. высокую вязкость при низких скоростях сдвига и уменьшение вязкости при возрастании скоростей сдвига. [c.411]

Д—предельные случаи течения —течение реальных жидких красок и расплавов полимеров 1 — ньютоновское течение 2 — дилатантное течение 3 — псевдопластическое течение 4 — пластическое течение а — сильноструктурированная система б — слабоструктурированная система [c.15]