Пуазейля отклонения

В работах [22, 13Г] для выяснения природы ньютоновского поведения жидкостей при течении в капиллярах были исследованы соединения, образующие Н-связи и не образующие их. Выяснено, что при течении жидкостей, образующих Н-связи, в стеклянных и кварцевых капиллярах наблюдается отклонение от закона Пуазейля при низких значениях градиентов напора. Было высказано предположение, что наблюдаемое отклонение связано со свойством полярных жидкостей образовывать молекулярные 68 [c.68]

Основным недостатком аппаратов типа Энглера является то, что они калиброваны по воде. В самом деле, так как в формулу Пуазейля радиус входит в четвертой степени, а длина — в первой, 7 то ничтожные отклонения 11 в размерах трубки, незаметные в случае воды, к вязкости которой прибор Энглера мало чувствителен, становятся весьма заметными в случае более вязких жидкостей. [c.321]

В выведенном Пуазейлем (1840) уравнении для ньютоновских жидкостей (см. табл. IV. 1) предполагается ламинарное течение по всему капилляру. Рейнольдс (1883) показал, что отклонения, которые проявляются при высоких скоростях течения, вызваны изменением характера течения от ламинарного до турбулентного. Переход наблюдается, когда число Рейнольдса превышает 2000 [c.205]

Зависимость Хс от Ке для слоя характеризуется плавным переходом от ламинарной формы течения к турбулентной. Это объясняется тем, что в слое нарушение стабильной формы ламинарного течения начинается при очень малых значениях критерия Ке. Сужение, расширение каналов и их искривление приводят к отклонению от закона Дарси-Пуазейля уже при Не 4. [c.60]

Для подсчета запасов нефти, проектирования, разработки месторождений н проведения мероприятий по повышению нефтеотдачи большое значение имеет изучение свойств и закономерностей распределения остаточной воды в пористой среде. Остаточная вода, содержащаяся в порах коллекторов нефти и газа, включает различные ее категории и виды, начиная от адсорбированной воды, удерживаемой молекулярными силами поверхности твердого тела, до воды, капиллярно удержанной отдельными элементами сложной полидисперсной структуры. Свойства жидкостей в слоях сильно отличаются от свойств свободной воды в порах дисперсного вещества. Это вызывает существенное отклонение от классических уравнений Дарси и Пуазейля свойств жидкости в пористых системах с размерами пор, соизмеримыми с толщиной аномальных слоев. К аномальным относятся слои жидкости, примыкающие к поверхности пор и отличающиеся по своим физико-механическим и термодинамическим свойствам от жидкости в объемной фазе. Толщина этих слоев может быть соизмерима с размерами пор. [c.101]

При повышении температуры увеличивается интенсивность движения сегментов, что препятствует образованию структур, и вследствие этого отклонение от законов Ньютона и Пуазейля при повышенных температурах наблюдается в меньшей степени. Кроме того, при повышении температуры понижается истинный коэффициент внутреннего трения, что также обуславливает понижение вязкости раствора. Здесь, однако, уместно отметить, что повышение температуры не всегда ведет к понижению вязкости раствора высокомолекулярного вещества. Такое понижение характерно для растворов, содержащих сильно разветвленные макромолекулы, у которых сегментарный тип движения мало выражен. Вязкость растворов, содержащих длинные неразветвленные молекулярные цепи, с повышением температуры может даже повышаться из-за увеличения интенсивности движения сегментов, препятствующего ориентации макромолекулы в потоке. [c.463]

Приведенные результаты находятся в согласии с данными Пуазейля по установлению законов течения жидкостей, в тонких стеклянных капиллярах. Пуазейль указывал на то, что выведенное им соотношение соблюдалось только в том случае, если длина капилляра достигала известного минимального значения. Если длина капилляра была меньше этой величины, то ламинарный поток не устанавливался и наблюдались большие отклонения от установленного закона. Аналогично нашим данным, в опытах Пуазейля отношение длины к сечению, при котором устанавливался стационарный ламинарный поток жидкости, также возрастало с увеличением сечения. [c.66]

Исходя из вышесказанного, для потенциала течения не должно наблюдаться максимума на графиках Е/Р или -потенциала как функции радиуса пор исследуемой капиллярной системы. Ранние работы, например Дорна, подтверждали это положение на примере стеклянных капилляров (радиусом от 0,01 до 0,023 см и длины от 13,8 до 30 см), т. е. отклонений не наблюдалось. При дальнейшем увеличении радиуса, в связи с отклонением от закона Пуазейля, происходило уменьшение величины Е/Р. Полученные у нас на кафедре данные по исследованиям потенциала течения также приводят к выводу, что в области относительно крупных сечений пор различных пористых материалов, если не нарушается ламинарный режим потока, величина Е/Р остается постоянной. [c.84]

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]

Аномалия вязкости. Аномалия вязкости заключается в отклонении течения от законов Ньютона и Пуазейля. В общем случае подчинение этим законам выражается в том, что скорость течения [c.385]

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]

Необходимым условием использования уравнения Пуазейля для расчета вязкости является ламинарность движения жидкости в капилляре. Турбулентности потока избегают путем соответствующего подбора диаметра и длины капилляра вискозиметра. В вискозиметрах, применяемых для определения вязкости растворов полимеров, условия течения жидкости в капилляре при обычных перепадах давления соответствуют числам Рейнольдса, меньшим 200. Отклонения от закона Пуазейля возможны также вследствие того, что, строго говоря, растворы полимеров представляют собой неньютоновские жидкости, вязкость которых зависит от скорости их истечения через капилляр. Для того чтобы свести к минимуму этот источник ошибок, для измерений вязкости растворов полимеров принято использовать вискозиметры, время истечения жидкости в которых достаточно велико и составляет 100—200 с. [c.140]

Известно, что при десольватации лиофильных частиц в жидкости идет структурообразование [18]. При этом исследования вязкости покажут отклонения свойств жидкости от законов Пуазейля и Ньютона. [c.42]

Кривые коэффициентов сопротивления трения технических труб с относительной эквивалентной шероховатостью А > 0,007 при некотором значении Re отклоняются от закона Гагена-Пуазейля в сторону увеличения X, и чем больше относительная шероховатость, тем раньше наступает это отклонение (см. рис. 1.80). Число Рейнольдса, соответствующее началу отклонения, можно определить по формуле, предложенной Л. А. Самойленко [542] [c.81]

Неньютоновское течение растворов полимеров, обусловленное способностью молекулы полимера принимать различные формы в растворе, связано с большой величиной молекулярного веса полимеров, Штаудингер 2 показал, что отклонения от закона Гагена—Пуазейля увеличиваются по мере увеличения длины цепи полимера (рис. 201). [c.291]

Как видно из рис. 201, удельная вязкость растворов полистирола (одной и той же концентрации), имеющего цепи различной длины, изменяется с изменением среднего градиента скорости. Растворы полистирола с мол. весом 120 000—190 000 показывают лишь слабые отклонения от закона Гагена — Пуазейля. По мере увеличения молекуляр- [c.291]

Когда появляется отклонение от закона Пуазейля при движении воздуха через дисперсный слой [c.218]

Для ламинарного потока потери энергии в месте сужения или входа незначительны, но в трубе происходит большое падение давления на некотором расстоянии от вхо/(а или от места сужения. Это расстояние, называемое входным участком, равно для круглых труб 0,057 Йе их диаметра . Причина большого падения давления состоит в том, что на создание параболического профиля скоростей при ламинарном течении в трубе должна быть затрачена определенная работа. Увеличение сопротивления трения около входа возникает по той же самой причине и для турбулентного потока Кажется, что этот эффект имеет меньшее значение в турбулентной области, чем в ламинарной, однако он может оказаться причиной Погрешностей при измерениях потерь на трение в трубе. Для числа Рейнольдса ОС /ц=2000 влияние входного эффекта будет наблюдаться на расстоянии примерно 115 диаметров трубы. Так как в выходящей из резервуара прямой трубе со скругленным входным отверстием ламинарное течение может поддерживаться без особых затруднений даже до очень высоких значений чисел Рейнольдса, то около входа могут наблюдаться значительные отклонения от уравнения Пуазейля. [c.151]

Для газов при давлении выше атмосферного, особенно прн высоких давлениях, а также для жидкостей существенное значение имеет поправка на сообщение газу или жидкости кинетической энергии. Уже Гаген и Пуазейль заметили, что уравнение (11) подтверждается в тех случаях, когда исследуется течение в сравнительно узких и длинных трубках. С уменьшением длины трубки опыт начинает давать заметные отклонения от этого уравнения. [c.11]

Для нормальных жидкостей эти два условия, очевидно, достаточно точно соблюдаются. В коллоидных же растворах приходится для частиц допускать отличную от шара форму и, кроме того, необходимо учитывать ряд других факторов, о которых будет сказано ниже. Поэтому для познания свойств коллоидных растворов важно знать, насколько такие растворы следуют закону Пуазейля. Вяд исследований, произведенных специально с этой целью, с полной очевидностью показывает, что вязкость многих коллоидов при нормальной температуре не следует закону Пуазейля, а отклоняется от него, причем эти отклонения тем больше, чем больше концентрация взятого вещества. К таким коллоидам относятся золи желатины, агара, Ре(ОН)з, ЗЮг и др. [c.84]

Наконец, высказанное выше определение застудневания находит свое подтверждение и в тиксотропных свойствах золей высокополимерных соединений, особенно хорошо изученных Фрейндлихом и его школой. Сущность этого явления заключается в том, что как в золе, так и в студне механическое возмущение производит значительные изменения в системе золь при этом показывает меньшую вязкость и меньшие отклонения от закона Пуазейля, а студень часто переходит в золь. Однако и в том и в другом случае во времени система снова восстанавливает первоначальные свойства. Эти изменения можно объяснить только нарушением той ориентации и связи частиц, которая существовала в системе до механического воздействия и возобновляется, как только система вновь оказывается предоставленной самой себе. [c.343]

При движении воздуха через слой высокодисперсного материала с размером частиц <100 мкм наблюдаются отклонения от закона Пуазейля, вызванные появлением эффекта скольжения [c.215]

При движении воздуха через слой высокодисперсного материала с размером частиц менее 100 мкм наблюдаются отклонения от закона Пуазейля, вызванные появлением эффекта скольжения воздуха относительно зерен слоя . С уменьшением размера зерна доля потока скольжения обычно возрастает и может составлять до 80 % всего потока воздуха. С учетом потока скольжения уравнение (13.7) примет вид [c.103]

Если натуральные масла обнаруживают сравнительно незначительную аномалию вязкости и отклонения от закона Пуазейля составляют обычно от 5 до 7%, то гидрогенизирован-ные жиры вблизи температуры кристаллизации проявляют уже аномалию вязкости 30—40%, т. е. произведение давления на время истечения весьма заметно меняется. [c.80]

Если для капилляра равно или превосходит 1000, то наступает турбулентное течение и будет наблюдаться отклонение от закона Пуазейля. Для других систем числа Рейнольдса будут иными. [c.297]

В работах [9, 56] для выяснения природы ньютоновского поведения жидкостей при течении в капиллярах были исследованы соединения, образующие Я-свяэи и не образующие их. Выяснено, что при течении жидкостей, образующих Я-связи, в стеклянных и кварцевых капиллярах наблюдается отклонение от закона Пуазейля при низких значениях градиентов напора. Было высказано предположение, что наблюдаемое отклонение связано со свойством полярных жидкостей образовывать молекулярные пространственные структуры, обладающие некоторой величиной предельного напряжения сдвига. Это является следствием межмолекулярных связей. [c.32]

Как установил Штруппе (1962а), для капиллярной газовой хроматографии вполне достаточна поправка только на изменение объема. В то время как оба других поправочных члена изменяют результаты менее чем на 0,2%, эффект расширения текущего газа приводит к значительным отклонениям от простой формы уравнения Хагена — Пуазейля (рис. 6). Уточненный закон Хагена — Пуазейля выводится на основе следующих рассуждений. [c.317]

Со времени первых исследований Пуазейля [88] было опубликовано очень много работ [89], посвященных вязкости и величине, обратной вязкости, т. е. текучести растворов. С развитием теории междуионного притяжения интересы исследователей были привлечены к задаче очень точного определения [90] вязкости разбавленных растворов электролитов, а также к теоретическому истолкованию результатов. Впервые весьма точные измерения в области сильно разбавленных растворов были выполнены, повидимому, Грюнайзеном [91], который, вопреки принятым ранее взглядам [92], показал, что в разбавленных растворах вязкость не является линейной функцией концентрации. Кроме того, отклонения от линейной зависимости быстро увеличиваются по мере уменьшения концентрации. Такое поведение электролитов является, повидимому, их общим свойством [93] и было названо [94] эффектом Грюнайзена. Этот эффе кт отсутствует в случае растворов неэлектролитов. [c.168]

Отклонения от закона Пуазейля заключаются в том, что количество кЪнцентрированного раствора, вытекающего из капилляра, увеличивается не пропорционально приложенному давлению, а быстрее. Эти аномалии могут быть объяснены тем, что образовавшиеся в концентрированных растворах сетчатые структуры оказывают большое сопротивление движению жидкости. При повышении давления или напряжения эта структура постепенно разрушается, что и приводит к наблюдаемому уменьшению вязкости и увеличению скорости жидкого потока. Кроме того, при этом [c.501]

НО существует. При таких значениях Ке в слое пмеет место още песта-билпзированное ламинарное течение. Внезапные сужения и расшире-ння, взаимное нерекрещи] ание струек в сумме во 1действуют на вязкостное течение таким образом, что вызывают только некоторое отклонение от пропорциональности сопротипления первой степени скорости V, т. е. от закона Дарси — Пуазейля [392]. [c.357]

При движении воздуха через слой высокодисперсного материала с размером частиц <С 100 мкм наблюдаются отклонения от закона Пуазейля, вызванные появлением эффекта скольжения воздуха относительно зерен слояС уменьшением размера зерна [c.212]

Этот экспериментальный факт может быть объяснен или отклонением формы коллоидных частиц от шарообразной или (и это является главной причиной таких аномалий) тем, что между коллоидными частицами в золе существует определенная связь, взаимное притяжение, заставляющее частицы, притягиваться друг к другу и принимать определенные структуры, т. е. располагаться с образоваршем сеток, нитей и т. д. С этой точки зрения совершенно ясно, что в концентрированных растворах, где расположение частиц более тесное, интенсивность связи их друг с другом больше, чем в разбавленных растворах, и отклонения от закона Пуазейля в этом случае также принимают большие размеры. Так, [c.84]

Несмотря на то что применение природных полимеров (таких как целлюлоза) в качестве материалов для фильтрации было известно давно, историю синтетических полимерных мембран следует начать с получения Щенбейном [8] в 1846 г. нитрата целлюлозы, первого синтетического (в действительности, полусинтетического) полимера. В течение первого столетия после получения нитрата целлюлозы преимущественно применялись целлюлозные мембраны. В 1855 г. Фик [9] использовал нитратцеллюлозные мембраны для проведения своих исследований по диффузии, ставших впоследствии всемирно известными. В том же году Лермит [10] впервые сформулировал основы транспорта раствора через мембрану, а именно проницаемость является результатом взаимодействия пермеата с мембраной. Он показал, что теория растворения и теория пор (капиллярная теория) не исключают друг друга, а взаимно, без особых отклонений, дополняют одна другую. В 1860 г. Шумахер [11] разработал мембраны из нитрата целлюлозы в форме трубки (опытные образцы просто погружались в коллоидные растворы), которые используются и в настоящее время. В 1872 г. Баранецкий [12] получил первые плоские мембраны. Изменяя концентрацию нитрата целлюлозы, Бехгольд [13] в 1906 г. изготовил первые партии микрофильтрационных мембран с порами одинакового размера. Он также первым установил соотношение между точкой пузырька, поверхностным натяжением и радиусом поры. Представление о распределении пор по размерам было развито Карплусом [14], совместившим технические приемы для определения точки пузырька и измерения проницаемости по методу Хагена — Пуазейля. [c.15]

С увеличением длины нитевидных молекул отклонения от уравнения Гагена—Пуазейля становятся все более значительными, особенно для гетерополярных молекулярных коллоидов. Таким образом, создается необходимость экстраполировать полученные значения к нулевому градиенту скоростей Gf— 0, что осуш,ествить экспериментально сравнительно сложно. Шульц и Кантоу предложили для этого калибровать вискозиметр Оствальда таким образом, чтобы для растворов в определенном растворителе применять капилляры постоянного диаметра и тем самым обеспечить определенный, всегда одинаковый или примерно одинаковый градиент скоростей истечения. В этом случае необходимо только экстраполировать полученные результаты к нулевой концентрации полученные таким путем значения характеристической вязкости можно рассматривать как эталонные значения. Предложенные диаметры капилляров и получающиеся при этих определениях значения времени истечения чистого растворителя (0,5 мл) о приведены в табл. 45 (высота столба жидкости на 10% больше, чем длина капилляра). [c.166]