Жидкости вязкоэластичные

Реология — наука о деформациях и течениях материалов под действием внешних сил. Ее методы могут быть использованы для изучения структуры и свойств эмульсий. Слабо концентрированные эмульсин ведут себя подобно простым жидкостям. С увеличением концентрации эмульсии частицы дисперсной фазы начинают взаимодействовать друг с другом, флокулируют, могут образовывать пространственные структуры и агрегаты. Это приводит к изменению вязкоэластичных свойств эмульсий. Однако реологические свойства эмульсий определяются не только их концентрацией. В работе [2] приводятся следующие основные составляющие эмульсии и связанные с ними факторы, которые могут влиять на ее реологическое поведение. [c.12]

Отсюда следует, что при ламинарном смешении решающим фактором является величина деформации, тогда как скорость деформирования и напряжение не играют никакой роли. Это справедливо в случае смешения материалов, не обладающих пределом текучести (и способных к образованию смесей) [11. Величина напряжения сдвига при этом не имеет значения, поскольку речь идет о степени смешения (разумеется, потребляемая мощность зависит от напряжения сдвига). Если же смешиваются компоненты, которые можно размельчить, только приложив к ним усилия, превышающие их предел текучести, то в этом случае локальные напряжения играют главную роль. Примерами таких компонентов являются агломераты технического углерода и ассоциаты вязкоэластичного полимера. Кроме того, для некоторых систем (в частности вязкоэластичных) очень важными факторами могут быть скорость нагружения и локальные изменения напряжения. Для систем твердое вещество— жидкость такой вид смешения называют диспергирующим смешением [51, а для систем жидкость—жидкость—гомогенизацией. При описании диспергирующего смешения мы будем в дальнейшем использовать термин предельная частица , т. е. наименьшая частица дисперсной фазы в смеси. [c.184]

Свойства многих твердых полимеров являются промежуточными между свойствами идеальных твердых тел и идеальных жидкостей. В идеально эластичном твердом веществе возникающее напряжение прямо пропорционально нагрузке и не зависит от скорости приложения последней. В идеально вязкой жидкости напряжение прямо пропорционально скорости приложения нагрузки и не зависит от самой нагрузки. Если возникающее напряжение зависит и от нагрузки и от скорости ее приложения, то вещество называется вязкоэластичным. Полимеры, как правило, ведут себя именно таким образом, что объясняется сложностью взаимодействия длинных цепей молекул друг с другом [7]. [c.595]

Очень разбавленные эмульсии ведут себя подобно простым жидкостям и проявляют ньютоновское течение. В более концентрированных системах шарики взаимодействуют друг с другом и флокулируют, образуя агрегаты, которые обладают вязкоэластичными свойствами. Замороженные [c.197]

IX. 5. Гидродинамическая теория вальцевания вязкоэластичных жидкостей 387 [c.6]

IX. 5. ГИДРОДИНАМИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ВАЛЬЦЕВАНИЯ ВЯЗКОЭЛАСТИЧНЫХ ЖИДКОСТЕЙ [c.387]

Изложенные в предыдущих разделах выводы полностью игнорируют эластические свойства полимерного материала. Поэтому с их позиций соверщенно невозможно объяснять ряд эффектов, наблюдающихся при вальцевании реальных полимеров. В особенности это касается вальцевания каучуков и резиновых смесей. Гидродинамическая теория вальцевания вязкоэластичной жидкости, предложенная То китой и Уайтом [18], в какой-то мере восполняет этот пробел. Ниже изложены основные положения этой теории. [c.387]

Существуют жидкости и с другими свойствами, которые в нестационарных условиях отличаются от ньютоновских. Такими являются, например, тиксотропные жидкости, у которых вязкость падает со временем после мгновенного приложения тангенциальной силы, и реопектические жидкости, у которых вязкость при этих условиях возрастает. Кроме того, существуют так называемые вязкоэластичные жидко-сти частично восстанавливающие свою первоначальную форму после прекращения действия тангенциальной силы. [c.104]

Эти потери энергии соответствуют работе, совершенной приложенной силой, по преодолению вязкого сопротивления деформации материала. На молекулярном уровне —это энергия, затраченная на продвижение одной молекулы относительно другой, что аналогично энергии, поглощенной при вязком течении жидкости. Иными словами, полимер ведет себя так, как будто бы он одновременно обладает внутренней вязкостью и эластичностью. Тела, имеющие комплекс таких свойств, называют вязкоэластичными, поскольку они одновременно обладают жесткостью и эластичностью твердых тел и вязкостью жидкостей, хотя эта вязкость выражается не в форме течения всей массы вещества, а в форме сопротивления внутренним молекулярным перестройкам, вызванным ограниченной деформацией сетки. [c.103]

Применяемые на практике вязкоэластичные термопластичные материалы отнюдь не являются ньютоновскими жидкостями и обладают явно выраженной аномалией вязкости. Эти особенности реологических свойств термопластов сильно ограничивают применение теории для качественных оценок. Предположение об изотермичности процесса также нереально. [c.481]

Производительность процесса, степень раздува и вытяжки пленки по-разному влияют на ее прочность. При формировании пленки в материале возникают напряжения, вызывающие ориентацию молекул 1) переменную по толщине пленки ориентацию в продольном направлении (напряжения сдвига в потоке вязкоэластичной жидкости) 2) ориентацию в поперечном направлении при раздувании рукава (поперечные или круговые напряжения) 3) значительную вытяжку и ориентацию пленки в продольном направлении (под влиянием усилий тянущих роликов). [c.82]

Для двухэлементной модели линейной вязкоэластичной жидкости (максвелловской жидкости) сложением составляющих деформации [c.29]

При нестационарных режимах течения процесса возможны дополнительные тины неньютоновского поведения жидкостей. Так, например, жидкости, характеризуемые ограниченным уменьшением 1см. уравнение (1.7)] во времени под воздействием внезапно приложенного постоянного касательного напряжения Ху , называются тиксотропными жидкости, которые характеризуются увеличением т] во времени, носят название реопектических. Жидкости, частично возвращающиеся в первоначальное состояние после того, как перестает действовать приложенное к ним касательное напряжение, называются вязкоэластичными. Количественное изучение этих и других типов изменяющегося во времени поведения материала является важным и в значительной степени неразработанным разделом механики жидкостей. [c.29]

Неплохое введение в течение неньютоновских жидкостей дано в книге [13]. Более полное обсуждение этого вопроса можно найти в работе [14]. Простой пример течения вязкоэластичной жидкости обсуждается в задаче 3-19. [c.101]

Разрабатываются и более сложные опоры — обратная связь с двухсторонним регулированием и демпфированием контролируется электроникой. Гидравлические опоры с электромагнитными переключателями продолжают совершенствовать, чтобы воспользоваться всеми свойствами электрореологических жидкостей, находящихся в замкнутом объеме. Действительно, вязкость жидкости подобного типа может быть изменена с помощью электрического поля, так что ее вязкоэластичное демпфирование будет согласовано с изменениями в работе двигателя, длящимися доли секунды. В аэрокосмической и оборонной отраслях достигнут прогресс не только в механической конструкции, но и в материалах опор основная причина — повышенные требования к условиям эксплуатации и необходимость работать лри высоких рабочих температурах. [c.333]

Однако для всех химически несшитых полимеров при высоких температурах — имеется в виду температура течения Tf — физические сшивки уже не являются действующими, и вещество переходит в состояние вязкоэластичного течения. В этом состоянии нитевидные молекулы могут сегментально соскальзывать одна относительно другой под нагрузкой возникает необратимый процесс текучести. Связанные с этим изменения конфигурации молекул обусловливают упругую часть деформации с повышением температуры значение ее уменьшается, что проявляется в крутом спаде модуля сдвига при дальнейшем повышении температуры. Вязкость полимерного расплава на много порядков выше, чем вязкость низкомолекулярных жидкостей. [c.568]

Реологию обычно определяют как науку о деформации и течении материалов. Согласно Фредриксону (1964), целью реологии является предсказание системы сил, необходимой для того, чтобы вызвать деформацию или течение тела, или, наоборот, предсказание деформации или течения, возникающих от прило-. жения данной системы сил к твлр>. Ее методы могут быть использованы для изучения структуры эмульсий, консистенция которых колеблется в пределах от жидкостей до твердых тел. Приложение силы к жидкости вызывает течение. Если эту силу удалить, жидкость не возвращается в свое первоначальное состояние — она претерпевает необратимую деформацию. Ответная реакция твердого тела на прилфкенную силу зависит от того, является ли оно эластичным или пластичным. Эластичное твердое тело подвергается деформации, но не течет. После удаления силы оно возвращается в свое первоначальное состояние и, следовательно, проявляет обратимую деформацию. Пластичное или вязкоэластичное твердое тело ведет себя таким же образом, если приложенная сила не превышает критической величины. В противном случае оно течет, как жидкость. При удалении приложенной силы пластичное твердое тело не возвращается полностью в исходное состояние. [c.197]

Уравнения (VII, 22) и (VII, 23) неудобны для практического применения из-за неопределенности входящего в них угла а. Поэтому следует связать условия равновесия капли жидкости с условиями деформации вязкоэластичной твердой поверхности. Рассмотрим равновесие капли жидкости на поверхности, которая под де йствием этой капли подвергается деформации. Высота выступа шероховатой поверхности с учетом модуля Юнга Е и коэффициента Пуассона р, определяется по формуле [c.220]

Специфика строения высокополимеров обуславливает вязкоэластичность их расплавов, как это уже отмечалось выше. Вязкоэластичность, присущая данным цепным молекулам, определяется наличием эластичных элементов, соединяемых фрикционными связями переплетений молекул и большими межмоле-кулярными силами. В качестве типичного примера высокоэластичной жидкости приводится расплав полиэтилена. [c.50]

В стационарных условиях неравенство (49) применимо к любой модели двумерной вязкоэластичной хидкости. При этом связь величины 1 с вязкими параметрами модели для стационарных условий определяется конкретный видом модели и может быть легко устаиовлена. Тан, если идкость Бюргера моделируется последовательным включением моделей Кельвина и Максвелла, то представляет собой вязкость, входящую в максвелловскую модель. Во втором (эквивалентном) варианте жидкость Бюргера (параллельно включенные модели Ньютона и Максвелла соединяются пооледоватеиг-но о моделью Гука) есть сумка соответствующих ньютоновской и максвелловской вязкостей. [c.136]

Эластичность и нормальные эффекты. Вискоза представляет собой вязкоэластичную жидкость. Ее эластичность была доказана различными способами. Например, Гонзалвезу удалось показать, что вискоза, содержащая 12—14% целлюлозы, имеет эластичность. Вискоза имела обычную вязкость благодаря более длительному процессу предсозревания. Напротив, у вискозы с обычным содержанием целлюлозы эластичность не была обнаружена. Филиппов обнаружил слабую эластичность у обычной производственной вискозы измерением отдачи вращающегося цилиндра в ротационном вискозиметре после останова привода. Отношение нормального напряжения к напряжению сдвига, которое обычно называют обратимым сдвигом и обозначают буквой s, для вискозы оказалось равным 0,1. Для других полимеров оно близко к 1, Думанский также смог показать наличие эластичности у вискозы, содержащей 2,5% целлюлозы, правда, после 430 ч созревания. По данным Оноги , вискоза становится тиксотропной после введения добавок осадителей. [c.205]

Другие указания относительно формы молекул можно получить из макроскопических реологических свойств изучаемых гликопротеинов, а также материалов или физиологических жидкостей, из которых они были выделены. Указания такого рода, несомненно, имеют значение, и ими не следует пренебрегать. В вязкоэластичных жидкостях часто развиваются силы (перпендикулярные к направлению линий напряжения сдвига в растворах), которые можно измерить с помош ью специального прибора — реогонио-метра [244]. Это свойство приводит к макроскопически наблюдаемому эффекту, состояш ему в поднятии цилиндра, вращающегося в жидкости (эффект Вайссенберга). Это и другие вязкоэластические явления, например ните-образование ( Зр1ппЬагкеи ), обнаруживаемые у растворов средней концентрации, указывают на развитие очень дальнодействующих сил напряжения в растворах с градиентами сдвига, что позволяет делать весьма вероятные предположения о сетчатой структуре, т. е. об очень длинных гибких нитевидных молекулах. Вязкоэластические свойства и их отношение к молекулярной структуре рассмотрены Лоджем [1]. Трудно объяснить высокоэластичную природу гелей природных слизей иначе, чем на основании энтропийной эластичности гибких нитевидных молекул [207]. Имеются серьезные доказательства в пользу того, что эти молекулы являются гли-копротеинами. В случае если молекулы гликопротеина, выделенного из этого источника, не являются такими гибкими нитями, необходимо найти иное объяснение рассматриваемым реологическим и эластическим свойствам. [c.84]

Можно ожидать, что пленка будет не только вязкоэластичным материалом, но при низких значениях приложенных напряжений будет проявлять упругие свойства. Эти свойства нелинейны и зависят от времени приложения и величины напряжения сдвига при нанесении. Некоторые сведения о сложнос4и реологического поведения объемных систем аналогичного состава можно узнать в опубликованных много лет назад работах Оноги с сотр. по дисперсиям полимерных частиц [23]. В свете этого пoпьitки смоделировать поведение пленок при растекании путем рассмотрения их как ньютоновских или псевдопластических жидкостей могут показаться слишком простыми, так как на основе этих концепций можно выполнить лишь простейшие реологические измерения. Кроме того, наличие градиента концентраций по толщине пленки свидетельствует о том, что реология будет изменяться по толщине пленки. В то же время влияние градиента плотности в пленке, вероятно, должно сказываться в меньшей степени. [c.376]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология