Течение твердообразных систем

Кривая течения твердообразной структурированной системы [c.158]

При Р > Р8 кривая течения твердообразной системы аналогична кривой течения жидкообразной системы, рассмотренной выше. [c.158]

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]

Рис. 49. Реологическая кривая течения малопрочной твердообразной системы в системе координат -Р.

У твердообразных систем при достаточно малых напряжениях сдвига ниже предела упругости, совпадающего с пределом текучести, не наблюдается течения, т. е. развития остаточных деформаций. В твердообразных системах наблюдается резко выраженный скачок эффективной вязкости в зависимости от напряжения при переходе через предел упругости (текучести) Р . Этот скачок, локализованный в узком интервале напряжений сдвига, соответствует переходу вязкости от практически бесконечно большого значения до легко измеримых сравнительно низких значений вязкости выше предела текучести. [c.173]

Из-за повьпиения концентрации частиц растет число связей между ними. На рис. 68 показано изменение начальных участков реологических кривых в зависимости от концентрации дисперсной фазы. Рост числа связей между частицами наибольшее влияние оказывает на начальный участок реологической кривой. В случае большого числа связей течение системы при низких напряжениях сдвига становится исчезающе малым. Только разрушение их в области высоких напряжений сдвига приводит к заметной скорости течения. Минимальное напряжение сдвига, начиная с которого такие системы приобретают заметную скорость течения, называется предельным напряжением сдвига.Напряжение сдвига меньше предельного вызывает упругую деформацию систем. В этих условиях структурированные системы ведут себя подобно твердым телам. Поэтому П. А. Ребиндер предложил структурированные системы, имеющие предел текучести, называть твердообразными системами в отличие от структурированных систем, не имеющих предела текучести и названных им жидкообразными. [c.138]

Таким образом между твердым телом и жидкостью существует непрерывный ряд переходов, осуществляемых структурированными системами, сочетающими в себе свойства обоих состояний. Так, в твердообразных упругих системах (например, в бентонитовых гелях) при малых, но длительных напряжениях наблюдается очень медленное течение, называемое ползучестью. При этом структурная сетка, разрушаясь, успевает обратимо восстанавливаться. При дальнейшем увеличении Р наступает лавинное разрушение структуры, вязкость уменьшается скачкообразно на несколько порядков и система с разрушенной структурой течет далее как обычная жидкость. Чем резче выражено это уменьшение вязкости, тем более твердообразным является тело. [c.256]

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 твердообразных структур кривая вязкости будет аналогич-1 на кривой на рис. 47, для которой предел текучести отличен от нуля. Для тиксотропных твердообразных структур реологическая кривая течения показана на рис. 49. Из рассмотренного следует, что в целом источником изменения вязкости в процессе изменения напряжения сдвига является наличие в структуре системы анизодиаметрических элементов нитевидных или стержнеобразных молекул, удлиненных мицелл, вытянутых частичек, их агрегатов и пр. [c.137]

Если между частичками дисперсной фазы и дисперсионной среды нет взаимодействия и наполнение ее мало, то процесс/гечения фактически будет определяться свойствами дисперсионной среды, а само течение будет называться молекулярным. Указанное течение происходит в полярных жидкостях, жидкостях с небольшим заполнением дисперсной фазой. С ростом ф система переходит вначале в структурированную жидкость, а затем в твердообразную структуру. При этом вязкость смеси меняется не только за счет возрастания ф, но и за счет изменения а вследствие образования тиксотропных подструктур. Взаимодействие между дисперсной фазой и дисперсионной средой может выражаться в образовании первичной и вторичной тиксотропных структур. Вторичная структура представляет образование вокруг [c.140]

Для малопрочных твердообразных структур таким течением может быть верхний участок реологической кривой вязкости, когда при Р > Р, г в системе проявляется течение с выходом на ньютоновскую вязкость предельно разрушенной структуры (рис. 62, б). [c.164]

Рис. 105. Кривые течения ньютоновой (/) и структурированной II] жидкостей (а) и твердообразной (б) системы III), а также кривые вязкости этих систем. Координатами, вместо Q и Р. в общем случае могут быть de/di и

Следует отметить, что самопроизвольный переход бесструктурной жидкой системы в твердообразную может осуществляться очень медленно. Например, в течение геологических эпох в природе протекает процесс [c.153]

Если течение не является типичным свойством твердообразных систем, что особенно характерно для конденсационно-кристаллизационных структур, то реологические зависимости строят по отношению к деформации, а не к ее скорости. Типичная кривая зависимости деформации от напряжения для твердых тел показана на рис. VII. 15. Прямолинейный участок кривой ОА отвечает пропорциональности деформации напряжению сдвига в соответствии с законом Гука (VII. 3). До напряжения Ри отвечающего точке А, размер и форма тела восстанавливаются после снятия нагрузки. Важными параметрами такой системы являются модуль упругости (модуль Юнга) и модуль эластической деформации. Считают, что в суспензиях с коагуляционной структурой модуль упругости (модуль быстрой эластической деформации) характеризует твердую фазу дисперсий, а модуль медленной эластической деформации — пространственную сетку с прослойками дисперсионной среды (возможно скольжение частиц относительно друг друга без разрыва связей). Напряжение Р соответствует пределу текучести (правильнее — пределу упругости). С увеличением напряжения проявляется пластичность, а после его снятия — остаточные деформации. При напряжении Рг (точка ) происходит течение твердообразной системы. При дальнейшем увеличении напряжения до величины Рз (точка В), соответствующей пределу прочности, обычно наблюдается нег<оторое упрочнение тела, затем наступает разрушение системы. [c.380]

Твердообразные системы в отличие от жидкостей проявляют признаки течения лишь после приложения некоторого предельного давления. Это означает, что их предел текучести не равен нулю (Рпред=7 0) (рис. 23.9, -i). [c.382]

В качестве примера течения твердообразных структур рассмотрим две системы. На рис. 2 изображена зависимость логарифма вязкости от напряжения сдвига и логарифма скорости деформации 10%-ной суспензии Na-беыто-нита по данным [6]. Для этой системы вязкость за счет тиксотропного разру-. шения структуры меняется на несколько порядков величины. Как видно, теоретическая кривая 3 (при TI ) = 2 [c.179]

В качестве примера течения твердообразных структур рассмотрим две системы. На рис. 2 изображена зависимость логарифма вязкости от напряжения сдвига и логарифма скорости деформации 10%-ной суспензии Na-бенто-нита но данным [6]. Для этой системы вязкость за счет тиксотропного разрушения структуры меняется на несколько порядков величины. Как видно, теоретическая кривая 3 (при = 2 10 > сек, а = 5,8, Ь = 1,4 -10- секГ Tjo = 2,5 -10 пз, Цт = 100 пз) хорошо согласуется с экспериментальными данными. На рис. 3 приведены кривые течения 10%-ной суспензии естественного бентонита по данным [6]. При малых напряжениях сдвига наблюдается течение с высокой постоянной неньютоновской вязкостью т]о = 9,5-10 пз. При напряжении сдвига 25 дин1см происходит резкое разрушение пространственной структуры и наблюдается переход от течения с практически неизменной начальной структурой к течению с частично разрушенной структурой. При дальнейшем увеличении напряжения, когда структура полностью разрушается и происходит течение с постоянной минимальной вязкостью, r tn= ОД Теоретическая кривая 3 построена при [c.179]

Ниже, на примере модельной системы (дисперсии полимера), будет показана адекватность модели (2) с экспериментальными дайными, если учтены необратимые изменения, происходящие в системе при деформировании. На рис. 1 приведены полные реологические кривые течения модельной системы в условиях стационарного режима течения во всем диапазоне параметров деформирования, построенные на основании показаний двух приборов ротационного эластовискозиметра постоянного момента [7] (участок аЬ) и капиллярного вискозиметра (участок сс1). Длп области малых напряжений сдвига характерно течение с постоянной вязкостью (так называемой наибольшей ньютоновской вязкостью). При напряжениях сдвига, превышающих предел прочности структуры (точка т), происходит лавинообразное разрушение, типичное для твердообразных дисперсных структур [8]. При больших напряжениях сдвига для поведения дисперсии характерно стремление вязкости к некоторому пределу — наименьшей ньютоновской вязкости (участок Ы). Обработка экспериментальных данных, соответствующих кривой течения /, в координатах [c.86]

При]мер0м применения методов модельного анализа может служить описание с помощью сочетания простых реологических моделей течения твердообразных структурированных дисперсных систем при возрастающей скорости деформации. Течение структурированных дисперсных систем рассматривается как последовательное сочетание ряда областей равновесного состояния дисперсной системы в условиях сдвиговой деформации с возрастающей скоростью (или возрастающим напряжением сдвига). [c.65]

Реальные системы классифицируют по реологическим свойствам на жидкообразные и твердообразные. Отличительной особенностью всех жидкостей является способность к течению при сколь угодно малых давлениях, предел текучести для них равен нулю (Рпред = 0). [c.380]

Более резко изменяется вязкость связиодисперсных систем с коагуляционной структурой. В этом случае можно рассматривать целый спектр состояний между двумя крайними состояниями системы с неразрушенной и с полностью разрушенной структурой, и зависимости от приложенного напряжения сдвига (скорости течения) реологические свойства структурированных дисперсных систем могут меняться в широких пределах — от свойств, присущих твердообразным телам, до свойств, характерных для ньютоновских жидкостей. Это разнообразие реологических поведений реальных дисперсных систем с коагуляционной структурой описывается, по Ребиндеру, полной реологической кривой. Иа рис. XI—20 приведен пример такой зависимости= 7 (" ) суспензии тонкодисперсного бентонита. Кривая позволяет выделить четыре характерных участка. [c.327]

Более резко изменяется вязкость связно дисперсных систем с коагуляционной структурой. В этом случае можно рассматривать целый спектр состояний между двумя крайними состояниями системы с неразрушенной и с полностью разрушенной структурой. В зависимости от приложенного напр 1жения сдвига (скорости течения) реологические свойства структурированных дисперсных систем могут меняться от свойств, присущих твердообразным телам, до свойств, харак1еркых для ньюто- [c.390]

После разрушения структуры на поверхности сдвига наступает течение, при котором в объеме суспензии сохраняется су руктура ( ядро потока ). При этом система продолжает сохранять твердообразность. К ней приложим так называемый закон Герстнера, по которому диаграмма деформаций, прерываемая разгрузками и новыми нагружениями, не изменяется, если характер и способ нагружения остаются постоянными. Этот закон, по Я, Б. Фридману, у метал- [c.250]

Продукты распада торфа и его неразложившаяся часть образуют сложный комплекс, который существует, главным образом, благодаря водородным связям. Поэтому деформация такого комплекса связана со взаимным перемещением его звеньев, зачастую без разрушения структуры. Внешне упруго-кинетические процессы в торфе напоминают кинетику развития деформации при постоянном напряжении в твердообразных условно-пластичных системах [1, 2]. Анализ графиков, представленных на рис. 1, подтверждает это. Полная деформация е состоит из условно-мгновенной ео, развивающейся и спадающей почти мгновенно эластичной 82, развивающейся и спадающей во времени, и необратимой (остаточной) деформации Бост, т. е. деформации течения. Запись кривых кинетики развития деформаций производилась на приборе конструкции Д. М. Толстого [3—6]. [c.421]

Эта теория течения структурированных жидко- и твердообразных систем [134], развитая на основе представлений Я. И. Френкеля, Ри и Эйринга и учитывающая механизм разрушения и тиксотропного восстановления структуры в потоке, по П. А. Ребиндеру, позволяет по полной реологической кривой течения системы определить энергию активации i/макс и i/миш периоды релаксации Вмакс и Эмин и по известным значениям наибольшей и наименьшей вязкости т)о и и периодов релаксации рассчитать модули сдвиговой упругости Смаке И Смпн- Максимальные значения этих характеристик (i/макс Эмакс. Смаке) СООТВеТСТВуЮТ ТеченИЮ СИСТеМЫ при наибольшем уровне вязкости практически неразрушенной [c.76]

Теория течения структурированных жидко- и твердообразных систем, развитая Г. М. Бартеневым и Н. В. Ермиловой [[134] на основе представлений Я. И, Френкеля [132], Ри и Эйринга [133] и учитывающая механизм разрушения и тиксотропного восстановления структуры в потоке по А. П. Ребиндеру [30, 34, 204], позволяет по полной реологической кривой течения системы определить энергию активации t/макс. мин, периоды релаксации бмакс, 0МИН И (по известным значениям наибольшей и наименьшей вязкости т]о, г]т И периодов релаксации) рассчитать модули сдвиговой упругости Смаке, Смин. [c.167]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология