Скорость вязкого течения

Примечательно, что энергия активации вязкого течения исследованных эластомеров совпадает с энергией активации Я-процессов медленной стадии физической релаксации. Например, для сшитого бутадиен-стирольного каучука энергия активации процессов вязкого течения и разрушения в высокоэластическом состоянии и процесса медленной стадии физической релаксации совпадают (54 кДж/моль). По-видимому, механизмы процессов медленной стадии физической релаксации, разрушения и вязкого течения имеют аналогичную природу, связанную с процессом перестройки надмолекулярной организации. Влияние напряжения на скорость вязкого течения связано именно с этой перестройкой и с обратимым разрушением микроблоков, тогда как кинетической единицей процесса вязкого течения является сегмент полимерной цепи (см. сноску на стр. 48). На этом основана наша концепция вязкого течения, изложенная в гл. V. [c.64]

Молекулярную модель эластомеров можно рассматривать как сетку, временными узлами которой являются структурные микроблоки (физические узлы). Отрезки цепей, не входящие в данный момент в микроблоки, изменяют свою конформацию со скоростью теплового движения и за время жизни данных физических узлов они успевают много раз изменить свою конформацию. Так как время жизни микроблоков значительно больше, чем время перехода свободных сегментов из одного равновесного положения в другое, скорость вязкого течения зависит главным образом от скорости разрушения и восстановления микроблоков, а вязкость — от их среднего числа в единице объема полимера. [c.168]

Для полимеров в вязкотекучем состоянии наиболее важной характеристикой является их поведение при сдвиге. Связь между скоростью вязкого течения у и напряжением т простого сдвига определяется законом Ньютона т = Т1у, где т] — коэффициент пропорциональности, называемый вязкостью. Вязкость характеризует сопротивление полимера сдвигу или его внутреннее трение. При постоянной температуре вязкость (т. е. отношение напряжения к скорости сдвига) может не зависеть от режима деформирования. Среды, удовлетворяющие этому условию, называются ньютоновскими. К ним относится большинство низкомолекулярных жидкостей. Непрерывная перестройка структуры таких жидкостей под [c.153]

В настоящее время разработан ряд самых различных методов оценки удельной поверхности, включая прямой микроскопический или электронно-микроскопический анализ. Степень кристалличности порошков и, следовательно, размер частиц можно оценить по диффузности рентгенограмм i[27a]. Для исследования структуры пористых тел довольно широко применяют методы, основанные на измерении проницаемости. Хотя эти методы не имеют прямого отношения к теме этой книги, их все же стоит рассмотреть хотя бы вкратце. Представим пористую среду в виде пучка капилляров. Тогда, согласно закону Дарси (1956 г.), объемная скорость вязкого течения через эту среду должна быть пропорциональна градиенту давления [c.423]

Одной из простейших моделей, которую можно предположить, является модель течения по параллельным капиллярам одинакового размера. Предположим, что имеется 5 капилляров диаметра с1 на единицу площади и что они проходят через среду извилистым путем так, что истинная длина пути вдоль капилляра есть Хе на расстоянии х в среде. Отношение Хе/Х называется извилистостью (д). Для любого отдельного капилляра скорость вязкого течения (м ) может быть выражена [c.103]

Рис. 10. К вычислению скорости вязкого течения в прямом круглом капилляре

Исследована возможность получения приближенного решения для термически стабилизированного участка теплообмена при распространении профиля скорости вязкого течения на все сечение трубы [2, 8, 9, 20]. Внутренние источники тепла отсутствовали, диссипацией энергии пренебрегали. [c.79]

При изучении влияния напряжения на скорость вязкого течения [29, 30] было введено представление о связанных сегментах. Вероятно, механизм молекулярной подвижности микроблоков, как и в случае вязкого течения, состоит в их образовании и разрушении путем флуктуационного прилипания и отрыва сегментов как отдельных кинетических единиц. [c.177]

Вероятность же обратного процесса — перехода сегментов из свободного в связанное состояние — зависит от напряжения или скорости направленной диффузии сегмента, уменьшаясь с увеличением напряжения. Напряжение увеличивает скорость микроброуновского движения (диффузии) сегментов, которая растет вместе со скоростью течения. Иначе говоря, цепь, оторвавшись от микроблока, будет диффундировать и удаляться от него. Вероятность ее прилипания к микроблоку будет все более уменьшаться с увеличением скорости вязкого течения. В результате число свободных сегментов в эластомере и энтропия возрастут, а вязкость снизится. [c.212]

Индекс расплава (при 190°, 3 кг/см ). . ... Скорость вязкого течения (при 190 , 14,62 кг/см ) [c.436]

При некотором значении касательного напряжения скорость сдвига, определяемая по формуле (5.2), оказывается равной заданной скорости сдвига, рост напряжения прекращается и дальнейшее увеличение деформации определяется только вязким течением, которое при некоторой деформации приводит к разрушению тела. Напряжение, при котором заданная скорость деформации становится равной скорости вязкого течения, и есть предел текучести. Следовательно, предел текучести не есть особая точка на кривой а(е) он определяется выбранным скоростным режимом деформирования. Необходимо иметь в виду, что текучесть при любой схеме напряженного состояния начинается при достижении касательного напряжения определенной величины. Качественно аналогичное описание процесса деформации приведено в работах [c.146]

В работах Бартенева при исследовании процессов вязкого течения полимеров был сделан вывод о том, что влияние напряжения на скорость вязкого течения объясняется перестройкой и обратимым разрушением надмолекулярных структур. При этом кинетической единицей процесса вязкого течения является сегмент полимерной цепи. Следовательно, наблюдаемые значения энергии активации процесса релаксации соответствуют кинетической единице-сегменту (см. табл. 1.4). [c.257]

ИОНОВ, то вероятно, что свободная энергия активации здесь не должна быть такой же, как для вязкого течения чистого растворителя. Значение константы скорости для движения иона к должно в некоторой степени отличаться от значения константы скорости для вязкого течения. Эта разница, повидимому, тем больше, чем меньше ион и чем больше его заряд, т. е. чем более интенсивно электрическое поле в непосредственной близости от него (иона). Однако приближенно можно считать, что константа скорости к для диффузии ионов как в отсутствии, так и при наличии внешнего поля равна константе скорости вязкого течения растворителя, как было предположено на стр. 496. [c.532]

Таким образом, деформация модели Кельвина — Фогта за малый промежуток времени будет определяться только величиной смещения поршня в демпфере. Действительно, какую бы большую нагрузку мы ни приложили, упругая деформация не появится раньше, чем разовьется пластическая, а общая деформация определится скоростью вязкого течения. [c.92]

Величина сопротивления пропорциональна в первой степени диаметру областей упорядоченностей, вязкости, скорости вязкого течения образ- [c.166]

При разрушении вязкого подслоя, когда турбулентный слой проникает непосредственно до поверхности трения, течение здесь резко ускоряется. Так, например, в точке г/ -=1 скорость вязкого течения ы/ы = 1. При разрушении подслоя и проникновении турбулентного течения в эту область скорость здесь достигнет (4,9-ь-5,5) ы , т. е. мгновенное значение пульсации скорости только вследствие перемежаемости будет (4- 4,5)ц, что следует учитывать при решении задач взвешивания зерен грунта водным, потоком. Существует мнение, что неустойчивость течения в вязком подслое является внутренним механизмом, который управляет процессом генерации турбулентности. Периодические выбросы медленно движущихся масс жидкости из вязкого подслоя создают внутренние жидкие препятствия на пути основного потока, обтекание которых приводит к генерации основной массы турбулентных вихрей. [c.35]

Кривые течения покрытия с увеличением нанолн1иеля отличаются только величинами начальных скоростей е и скоростей вязкого течения Характер же самих зависимостей между основными характеристиками остается тем же, что и для чистого битума, и отличается лишь количественными показателями. Эти зависимости хорошо согласуются с данными реологических исследований битума с известняком [81. [c.146]

При вязком течении происходит непрерывный процесс разрушения и перестройки его надмолекулярной структуры. Разрушение ее идет тем быстрее и дальше, чем больше Р и скорость вязкого течения. В процессе течения надмолекулярная структура полимера обратимо разрушается, причем тем сильнее, чем выше напряжение сдвига. При этом разрушение структуры происходит так, что сегменты полимерных цепей, входящие в надмолекулярные образования, отрываются по одному и энергия активации U перехода сегментов в свободное состояние равна энергии активации течения полимера. Отрыв сегментов от структурных микроблоков происходит под действием теплового движения, так как Р недостаточно велико, чтобы существенно влиять на процесс отрыва, поэтому в некоторой области изменения напряжений i/= onst. [c.165]

Скорость упругого смещения определяется по закону Гука (241), а скорость вязкого течения — по закону Ньютона (243). Следовательно, [c.178]

Связь между вязкостью смесей жидкостей и вязкостью чистых компонентов очень сложна. До сих пор не существует удовлетворительных теорий, которые учитывали бы отклонения свойств чистых компонентов от свойств идеальных смесей. Относительно простыми являются условия, когда элементарный процесс, определяющий скорость вязкого течения,— это переход молекулы из одного положения равновесия в соседнее и когда свободная энтальпия активации одинакова и для чистого компонента, и для этого же компонента в смеси. (Свободная энтальпия активации отличается от энергии, необходимой для образования вакансии и перехода молекулы в предварительно образовавшуюся вакансию членом— TAS.) Если, далее, смесь является идеальной, т. е. взаимодействие между молекулами различных компонентов существенно не отличается от взаимодействия между молекулами чистых компонентов, то для вычисления вязкости смеси можно использовать уравнения (2.23)—(2.28). Из них следует, что величина, обратная вязкости двухкомпонентной смеси, т. е. текучесть, является аддитивной величиной, зависящей от текучести компонентов (1/t]i и 1/т)2) и их мольных концентраций (л , и Xi) [c.130]

Согласно экспериментам, значения энергии активации процесса миграции большинства ионов, раасчитанные по температурной зависимости их подвижности, приблизительно равны в водных растворах при 25 °С величина энергии активации миграции равна 4,0—4,2 ккал-моль-. (Заметно отличается от этого значения лишь энергия активации процесса миграции ионов гидроксила и водорода для последних она равна 2,8 ккал-МОЛЬ . ) Энергия активации миграции большинства ионов не отличается заметно от энергии активации вязкого течения. Поэтому Эйринг предположил, что скорость миграции ионов практически определяется скоростью перескоков молекул растворителя в соседние положения равновесия. В этом заключается также элементарный акт вязкого течения. Однако, поскольку в процессе ионной миграции молекулы растворителя движутся в сильном электрическом поле ионов, энергия активации перескоков молекул в растворе, очевидно, не совпадает с энергией активации вязкого течения чистого растворителя и константа скорости к движения ионов не полностью идентична константе скорости вязкого течения. Эти выводы согласуются с экспериментальными наблюдениями и объясняют заметное различие энергии активации в случае малых размеров ионов и больших зарядов (т., е. при более высокой напряженности поля у границы иона). [c.327]

Фактически константа скорости трансляционного движения ионов несколько ниже константы скорости вязкого течения, так как электрическое поле ионов повышает свободнук> энтальпию активации. Поэтому кгЦ немного меньше величины, рассчитанной по уравнению (4.2.25). [c.328]

Взаимосвязь механического поведения полимера с транспортными свойствами ААС подтверждается зависимостью величины Укр от логарифма вязкости соответствующей жидкости при температуре эксперимента для ПВ Х и МПВХ (рис. 5.11). Полученный результат свидетельствует о том, что критическая скорость деформации, при которой среда перестает влиять на Оаз полимера, определяется в основном вязкостью использованной жидкости. С этой точки зрения легко объяснить отмеченное выше необычное влияние гептана на механическое поведение исследованных материалов. Этот растворитель в меньшей степени понижает поверхностную энергию ПВХ, чем циклогексаи и и-про-панол, поэтому при малых скоростях растяжения он в меньшей степени понижает и Твэ. По мере увеличения скорости деформации более вязкие среды, несмотря на их большое сродство к ПВХ, уменьшают эффективность своего действия из-за трудного доступа их к вершине растущих микротрещии. В то же время менее вязкий гептан успевает эффективно проникать к вершинам растущих микротрещин и облегчать деформацию полимера. При достаточно высоких скоростях растяжения конечная скорость вязкого течения всех использованных адсорбционно-актив-ных сред становится слишком малой по сравнению со скоростью деформации. Это приводит к тому, что развития микротрещин, обычно наблюдаемых при деформации стеклообразных полимеров в жидких средах, не происходит, и полимер деформируется так же, как и на воздухе. При этом механические показатели полимера в адсорбционно-активной среде и на воздухе становятся одинаковыми. [c.124]

На рис. 92 приведены результаты опытов Хебгуда в виде кривых зависимости Ое — а. Коэффициенты диффузии за исключением одного случая, который по мнению автора не следует принимать во внимание из-за аномально низкой изотермы адсорбции, возрастает с величиной адсорбции. В работе не дано объяснения найденной зависимости, но одной из причин могла быть следующая. Измерения были проведены при давлениях газа, близких или больше атмосферного, и в этих условиях не исключено вязкое течение во вторичных порах, размеры которых по оценке автора составляли 10 — Ю"" см. По мере увеличения давления скорость вязкого течения возрастала во вторичной пористости и это могло послужить причиной возрастания Ое с а. [c.206]

В последнее время большое внимание уделяется исследованию теплообмена в нелинейно вязкопластичных средах. Приведено решение для модели Кессона приТц, = onst [17]. Внутренние источники отсутствовали, диссипацией энергии пренебрегали. В целях упрощения введено допущение, что профиль скорости вязкого течения охватывает все сечение трубы, включая и ядро потока. [c.81]

В данном случае нагревание зависит от тепловых потоков, обусловленных теплопроводностью и диссипацией энергии трения. Обычно температура цилиндра выше, чем температура шнека, поэтому пленка расплава вначале появляется на поверхности цилиндра. На входе в зону плавления пленка имеет незначительную толщину и не срезается нарезкой шнека. Движение материала происходит за счет течения вязкой жидкости по поверхности цилиндра и скольжения слоя гранул по поверхности шнека. Нерасплавившиеся гранулы, уплотненные под действием давления, движутся так же, как в зоне загрузки со скоростью (см. рис. 5.5). В зависимости от этой скорости развивается профиль скорости вязкого течения в пленке расплава. Поскольку объем, занимаемый гранулами, при плавлении уменьшается, шнек в зоне плавления обычно имеет уменьшающуюся глубину, что обеспечивает постепенное сжатие и уплотнение пористого слоя гранул. Под действием давления расплав частично заполняет воздушные полости между гранулами, что увеличивает коэффициент тепло- [c.112]

Если учесть тот факт, что константа скорости диффузии ионов несколько меньше, чем константы скорости вязкого течения растворителя, так как свободная энергия активации благодаря наличию электрического поля иона возрастает, то значение Л,- должно быть несколько меньше, чем это следует по уравнению (26) и, следовательно, будет лучше совпадать с экспериментальнь ми данными. Если теорию диффузии больших частиц, изложенную на стр. 496, применить к миграции больших ионов, что вполне законно, то значения А,-также получатся меньшими, чем из уравнения (26). [c.532]

В рамках ликвокинетического подхода для жидкостей, не вызывающих набухания деформируемого полимера, постулируется решающая РОЛЬ расклинивающего действия жидкой среды в росте микротрещин. За величину расклинивающего давления, создаваемого жидкостью внутри трещин, принимается разность напряжений, необходимых для вытяжки полимерных пленок в газовой и жидкой средах, или разность значений долговременной прочности полимерных образцов при одинаковом времени до разрушения [12]. Основным аргументом в обосновании правомерности такого подхода является сам факт поглощения пленками огромных количеств жидкой среды при вытяжке, а также установленная прямыми экспериментами однозначная зависимость скорости роста крейзов от скорости вязкого течения жидкости в полости микродефектов. Известно [39], что структура крейза представляет собой систему микропор, обладающую высоким гидродинамическим сопротивлением. Перемещение жидкости внутри крейза фазовыми потоками со скоростями, наблюдаемыми в эксперименте, возможно при разности давлений между устьем и вершиной, равной 4 МПа, т.е. при наличии давления, в 40 раз превышающего атмосферное. Природа сил, способных создавать такое давление, однозначно не установлена. Известна лишь природа сил, препятствующих движению жидкости в полости крейза. [c.53]

Изложенные выше соображения позволяют подойти к анализу явления прядомости жидкости, т. е. способности ее к одноосной деформации без потери сплошности. Поскольку переход от цилиндрической формы нити к сферической связан с преодолением энергетического барьера, т. е. с временным увеличением поверхности, то при отсутствии внешних воздействий на цилиндрическую жидкую нить, локально искажающих ее форму, она может быть теоретически одноосно деформирована на бесьо-нечную длину. В реальных условиях формования жидких нитей возникает большое число причин для изменений формы цилиндрической нити, превышающих критическую величину потенциального барьера. Поэтому практически жидкая нить оказывается нестабильной и легко обрывается. В ряде работ подробно анализируются причины обрыва вискозных нитей в производстве. Любое разруягение (обрыв) жидкой нити представляет собой процесс, протекающий во времени, которое задается при прочих равных условиях скоростью деформации жидкости, т. е. скоростью сужения струи, превращающейся в каплю. Скорость деформации жидкости эквивалентна скорости вязкого течения ее под действием приложенного усилия. Следовательно, продолжительность жизни цилиндрической жидкой нити, выведенной из неустойчивого равновесия (т. е. после преодоления энергетического барьера перехода от цилиндра к сфере), будет определяться соотношением сил поверхностного натяжения, под действием которых происходит сужение струи, и вязкости жидкости. Было предложено следующее выражение для оценки времени существования жидкой нити t [c.148]