Вязкость суспензий, состоящих из сферических частиц

Суспензия эритроцитов при попадании в сеть мелких сосудов ведет себя совершенно иначе, чем однородная жидкость. Если вязкость гомогенной жидкости остается прежней, то вязкость крови, оцененная по уравнению Пуазейля (12.20) [где Я взято из уравнения (12.10) и называемая эквиважнтной вязкостью], снижается. Одно из объяснений этого снижения дается теорией режущего цилиндра. Если однородную суспензию частиц (эритроцитов) мысленно прорезать полым цилиндром, как это изображено на рис. 102, то его стенка разрежет многие частицы. При протекании суспензии через цилиндр того же диаметра его стенка не разрезает ни одной частицы. Следовательно, там, где внутренная часть цилиндра соприкасается с суспензией, концентрация частиц в суспензии равна нулю. Концентрация частиц (начиная от стенки) возрастает до тех пор, пока расстояние от стенки цилиндра не становится равным диаметру частиц (см. рис. 102). Поскольку вязкость увеличивается с концентрацией частиц в суспензии, очевидно, что она возрастает по мере удаления от стенки цилиндра. Примем для простоты, что жидкость в цилиндре состоит из двух частей чистой дисперсионной среды (плазмы крови) у стенки и однородной суспензии (самой крови) в центре. Расчеты показывают, что радиус сердцевины , которую образует такая однородная суспензия, равен г — 0,76Го, где г — радиус цилиндра, а г — радиус сферической частицы в суспензии. Чем меньше ра- [c.238]

Обсудим полученные результаты. Из выражения для вязкости предельно разбавленной суспензии следует, что коэффициент вязкости не зависит от распределения частиц по размерам. Физическое объяснение этого факта состоит в том, что в предельно разбавленной суспензии (ф 1) частицы находятся далеко друг от друга по сравнению с размером частиц и взаимным влиянием частиц можно пренебречь. Кроме того, при условии а/к можно пренебречь взаимодействием частиц со стенками. Можно также показать, что в предельно разбавленной суспензии, содержащей сферические частицы, броуновское движение частиц не оказывает влияние на вязкость суспензий. Однако, если форма частиц отличается от сферической, то броуновское ротационное движение может влиять на вязкость суспензии. Это объясняется тем, что частицы несферической формы, например тонкие вытянутые цилиндры, в сдвиговом потоке имеют преимущественную ориентацию (в случае цилиндров — ориентация оси цилиндра по направлению скорости потока), несмотря на случайные флуктуации ориентации, вызванные броуновским ротационным движением. [c.183]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология