Ньютона закон течения

Обозначения величин ясны из рис. 5.11. Градиент скорости сдвига жидкости в зазоре dv/dx является производной от скорости по зазору. Закон течения Ньютона дает связь между тангенциальной силой сдвига, отнесенной к единице площади (напряжением сдвига т), и градиентом скорости сдвига [c.266]

В инженерной практике для описания поведения расплавов и концентрированных растворов полимеров при стационарном течении наиболее часто используют эмпирический степенной закон Оствальда — де Виля. Кривые течения, соответствующие этому закону, в логарифмических координатах представляют собой прямые линии с различным углом наклона к осям координат (рис. 12-П, а, б, в). В частном случае, когда п = 1, этот закон аналогичен закону Ньютона (кривая течения в логарифмических координатах— прямая с углом наклона 45°). При п < 1 кажущаяся вязкость уменьшается с увеличением скорости сдвига, а при V О — стремится к бесконечности. На этом основании жидкость в таком случае называют псевдоплас-тичной. При п > 1 кажущаяся вязкость увеличивается с ростом скорости деформации. Такую жидкость называют дилатантной. [c.56]

Исаак Ньютон (1642—1724 гг.) впервые предложил основные законы течения в жидкости. В 1738 г. в книге Гидродинамика Даниил Бернулли опубликовал уравнение, в котором устанавливалась связь между давлением, скоростью движения и положением рассматриваемой массы жидкости при установившемся движении. [c.4]

Для аномально вязких систем характер изменения вязкости при разных напряжениях различается (рис. 6.2). При малых напряжениях зависимости т)=/(Р) отвечают закону Ньютона, характерному для нормальных низкомолекулярных жидкостей. В отличие от последних коэффициент т1о (называемый наибольшей ньютоновской вязкостью) для полимеров и дисперсных систем в этой области напряжений весьма высок (10 —10 Па-с). С увеличением напряжения сдвига происходит разрушение малопрочной пространственной структуры (сетки) системы и скорость течения аномально возрастает, пока при относительно больших напряжениях структура не будет разрушена полностью и в процессе течения не будет успевать восстанавливаться. Поэтому при больших напряжениях система характеризуется также ньютоновским законом течения, но коэффициент т)т (называемый наименьшей ньютоновской вязкостью) намного меньше, чем т о. [c.151]

Коэффициент пропорциональности г) называется динамической вязкостью, а величина, обратная т], называется текучестью. Часто в технических расчетах используется кинематическая вязкость т]/с = , где с —плотность жидкости. Жидкости, подчиняющиеся закону Ньютона для течения, называются ньютоновскими. В жидкостях вязкость обусловлена межмолекулярными взаимодействиями. Следует отметить, что даже нефтяные молекулярные растворы не всегда являются ньютоновскими жидкостями. Изучение неньютоновского неведения нефтей н нефтепродуктов представляет значительный интерес как в теоретическом, так и в прикладном отнощении [91]. [c.51]

В соответствии с законом Ньютона для течения вязкой жидкости [c.130]

Механические свойства жидкости— это свойства, проявляющие ся под действием внешнего механического поля и выражающиеся в течении. Основным законом течения жидкостей является закон Ньютона основной механической характеристикой жидкости — коэффициент вязкости т] (глава VII). [c.407]

Деформация в вязкотекучем состоянии представляет собой деформацию сдвига, для которой характерно изменение формы тела при неизменном его объеме. Деформация сдвига, вызванная действием внешних сил (напряжением сдвига), является необратимой. Характер течения и поведение при течении обычных жидкостей и расплавов (а также растворов) полимеров имеют существенные различия. Обычные жидкости подчиняются закону Ньютона, смысл которого состоит в следующем. Если осуществлять чрезвычайно медленно деформирование жидкости, то в ней начнут развиваться бесконечно малые напряжения, т. е. слои жидкости будут сдвигаться относительно друг друга без всякого сопротивления. Однако как только скорость смещения слоев станет конечной, сразу же проявится сопротивление жидкости сдвигу. Математически связь между скоростью сдвига и напряжением сдвига может быть представлена уравнением, выражающим закон Ньютона или закон течения идеальных вязких жидкостей [c.34]

При постоянном напряжении оно дает закон течения Ньютона с начальной упругой деформацией [c.20]

Формула (1.10) есть математическая запись закона течения Ньютона. Модель вязкого тела представляют в виде поршня, погруженного в жидкость. [c.27]

Наиболее распространенным примером ньютоновской жидкости является вода. Вода необходима всем, она легкодоступна, именно поэтому наибольшее число исследований в области реологии посвящено воде, а не какой-либо другой жидкости. Именно с водой экспериментировал Исаак Ньютон, устанавливая те закономерности, которые мы сейчас называем законами ньютоновского течения. Другие низкомолекулярные жидкости, например минеральное масло и этиловый спирт, практически также ведут себя как ньютоновские жидкости. Когда говорят практически , это значит, что, применяя особо тонкие методы исследования, можно наблюдать отклонения от закона Ньютона при течении даже этих простых жидкостей. В ньютоновских жидкостях проявляются временные эффекты, возникающие вследствие сил инерции. Это может подтвердить каждый, кому случалось терять равновесие и неожиданно падать в воду. Вода инерционна, она не расступится достаточно быстро и упавший может чувствительно удариться. Однако, когда идет речь о неньютоновских временных эффектах, то подразумевают нечто иное, ведь свойства воды не изменятся от того, сколько взбалтывать ее в стакане—минуту или час. Не изменится и вязкость, если, конечно, не поднимется температура воды. Однако, если перемешивание столь интенсивно, что силы инерции преобладают над силами вязкости, то возникнет течение иного характера режим течения изменится от ламинарного к турбулентному. Для ламинарного течения характерны гладкие параллельные линии тока, тогда как при турбулентном течении в жидкости образуются вихри и водовороты. Мера отношения сил инерции и вязкости, действующих в потоке, называется числом Рейнольдса в честь Осборна Рейнольдса, который много занимался изучением условий перехода ламинарного течения в турбулентное, наблюдая за движением под- [c.16]

Так как расплавы полимеров не подчиняются вязкостному закону течения Ньютона, их вязкость зависит не только от температуры (и в незначительной степени от давления), но и от скорости сдвига S (в Х/сек). Последняя зависит от скорости потока и конфигурации и размеров нормального (к потоку) сечения. [c.229]

Если поток считать изотермическим, а расплав условно подчиняющимся закону вязкости Ньютона, то течение расплава может быть выражено уравнением Навье-Стокса [c.20]

Выражение (156) по существу эквивалентно записи степенного закона течения в форме, подобной закону Ньютона [c.290]

Неньютоновское течение. На практике огромное количество жидкостей не подчиняется закону течения Ньютона, т. е. их вязкость зависит от скорости сдвига. К этим жидкостям относится большинство полимерных растворов, суспензий и эмульсий. Распределение скоростей в них изображают схемой, показанной на рис. 13.3. Однако более удобно изучать графики зависимости напряжение сдвига — скорость сдвига. [c.408]

Особенности строения и большие размеры макромолекул по сравнению с молекулами обычных жидкостей приводят к резко выраженным аномалиям вязкости — отклонениям от закона течения Ньютона. Они связаны с участием в процессе течения, помимо единичных макромолекул, также элементов надмолекулярной организации. Деформации вязкотекучих полимеров сопутствуют нередко тиксотропные эффекты и ориентационные явления. Специфика течения полимеров достаточно большой молекулярной массы заключается в том, что оно осуществляется с помощью рассмотренного вьппе сегментального механизма. Это приводит к появлению высокоэластической составляющей деформации. [c.75]

Если жидкость подчиняется закону течения Ньютона [c.105]

Вязкость различных жидкостей чаще всего характеризуют значениями динамической Г) и кинематической V вязкости. Между силой Р и вязкостью существует прямая пропорциональность. Для г она наглядно видна из основного закона течения жидкости — закона Ньютона [c.42]

При рассмотрении выдавливающей зоны ограничимся массами, которые с остаточным приближением можно считать подчиняющимися закону течения жидкостей Ньютона. [c.144]

Формула эта является выражением закона Ньютона, или закона течения идеальных вязких жидкостей. [c.152]

Вязкий элемент. Зависимость напряжения от скорости деформации для ньютоновского элемента определяется законом течения Ньютона [c.17]

Структурированные системы приобретают новые свойства они не подчиняются закону Ньютона, описывающему течение нормально вязких сред прн ие слишком большой скорости потока жидкости (рис. УП1-14, кривая I). [c.335]

Согласно закону Ньютона скорость течения жидкости в ламинарном режиме возрастает пропорционально приложенному напряжению сдвига и графическая зависимостьградиента скорости течения жидкости du dx от напряжения сдвига Р — кривая течения—имеет вид прямой, проходящей через начало координат (рис. 87, прямая 1). [c.212]

До недавнего времени исследования вязкости шлака в зависимости от их химического состава относились к истинно жидкому состояник> раоплава, подчиняющегося закону течения Ньютона. Однако исследования [Л. 118, 120, 122 и др.] показали, что расплавы золы, характеризующиеся наличием основных окислов, способны частично кристаллизоваться и переходить в структурированное состояние. В таком слу-ч ае течение щлака описывается не уравнением Ньютона, а уравнением Бингема — Шведова [Л. 122], которое содержит независящий от градиента скорости деформации член. Поэтому в качестве основной характеристики вытекания шлака принято состояние перехода шлака из структурированного в истинно жидкое состояние. В качестве основного расчетного параметра принимается температура истинно жидкого состояния /о, определяемая по точке расхождения кривых вязкости шлака при нагреве и охлаждении. Расхождение между кривыми нагревания и охлаждения вызвано растворением твердой фазы в расплаве при подъеме температуры и кристаллизации жидкой фазы при охлаждении. Температура нормального жид-fOQ кого шлакоудаления н,ж определяется по температуре о, если вязкость шлака не превышает 200 П. Если вязкость при и более 200 П, то за н.ж принимается температура, соответствующая вязкости 200 П [Л. 122]. Определение н.ж по температуре вязкости при 200 П вызвано тем, что кислые золы и шлаки (с высоким содержанием ЗЮа + АЬОз) имеют низкую кристаллизационную-способность и могут застывать в стекловидном состоянии. Для таких расплавов характерны относительно низкие температуры истинно жидкого состояния при высоких значениях вязкостей. [c.92]

Здесь т]о — вязкость среды и а = 2,5 — коэффициент формулы Эйнштейна. Такое численное значение коэффициента обусловлено тем, что флокулы имеют возможность свободно вращаться в сдвиговом потоке. Принципиальное отличие этой формулы от аналогичной формулы для неструктурированной суспензии в том, что здесь ф есть функция напряжения сдвига, задаваемая системой уравнений (3.14.12). Собственно закон течения (реологическое уравнение) (3.14.14) в данном случае выглядит как закон внутреннего трения Ньютона, в котором, однако, ц есть функция напряжения (уравнение (3.14.13)) [c.709]

В мрачном Средневековье история реологии теряется. Лишь когда наступила оттепель Ренессанса, место нетерпимости и подозрений стала занимать наука. Леонардо да Винчи в середине XVI века исследует течение воды в различных каналах и трубах. Движение истории ускорилось в XVII столетии. В это время Галилей проводит свои первые наблюдения, а позд нее Гук утверждает, что в твердом теле напряжения пропорциональны деформациям, и Ньютон устанавливает, что сопротивление жидкости течению пропорционально скорости сдвига. Интересно заметить, что Ньютон проводил свои опыты, наблюдая за цилиндром, вращающимся в бассейне. Его прибор по-принципу действия аналогичен многим современным вискозиметрам. Вряд ли сам Ньютон понимал, сколь важны его наблюдения и выводы для современной реологии, ибо он ставил свои опыты для исследования движения планет Солнечной системы. Парадоксально, но большинство реологов рассматривают сейчас ньютоновский закон течения как некоторый идеализированный случай, так как большинство исследований выполняется на неньютоновских жидкостях, в которых напряжения не пропорциональны скорости сдвига. [c.12]

В литературе имеются указания на то, что допущение о справедливости закона Ньютона для течения ряда расплавов приводит к значительным ошибкам. Однако Мор, Клапп и Старра , применяя в своей работе экструдер с прозрачным цилиндром, показали, что ошибка, возникающая из-за этого допущения, не столь уж велика. [c.36]

Пласто-эластические веществэч не подчиняются закону течения вязких жидкостей, сформулированному Ньютоном [c.173]

Релаксационные явления, связанные с наличием нескольких типов деформации, характерны практически для всех материалов. Еще в 1867 г. Максвелл, исследуя материалы, ведущие себя при малых временах воздействия как упругие, а при больших — как текучие (деготь, вар и т. д.), предложил уравнение, объединяющее закон упругой деформации (закон Гука) и закон течения (закон Ньютона) [26—28] [c.308]

В самом деле, нриведенное выше уравнение изменения скорости прироста деформации упруго-вязкого тела при приложении постоянного напряжения = можно рассматривать как видоизменение известного уравнения закона Ньютона вязкого течения нормальных жидкостей > У которого коэффициент вязкости т] заменен произведением Ст. [c.134]

Если имеется разделение зарядов на поверхности раздела между жидкостью и твердым телом и если к этой поверхности приложено тангенциально внешнее электрическое поле, то заряд, нах одящийся на поверхности раздела в жидкости, будет двигаться к электроду, который несет заряд противоположного знака. Предположим, что жидкость находится в стеклянном капилляре и что электроды, создающие внешнее электрическое поле, присоединены к двум концам капилляра. Передвижение заряда в жидкости будет задерживаться вязкостью жидкости. Это сопротивление течению дается уравнением закона Ньютона для течения [c.192]

Кривые течения ньютоновских и неньютоновских жидкостей. Степенной закон течения. Для установления степени отклонения от закона Ньютона —. чарактера течения реальны.ч — неньютоновских жидкостей от идеальных — ньютоновских и для практических расчетов пользуются методом анализа кривых течения На рис. 2.3 приведены зависимости напряжения сдвига от скорости сдвига для некоторых поли.мерных систем, называемые кривыми течения. Кривые / и 2 описывают поведение идеальныч жидкостей, кривая —расплавы полимера. Графические завн симости 1 п 2 описываются уравнением прямой линии [c.52]

В предыдущих главах были показаны попытки создания уравнения, описывающего деформацию полимеров в различных физических состояниях. Такое уравнение, или закон деформации, помогло бы рассчитать напряжение или деформацию в той области, где экспериментально измерения не проводились. Однако законы деформации были надежно установлены лишь для идеальных тел, таких как идеально упругое тело (закон Гука) или идеально вязкое тело (закон Ньютона). Многочисленные попытки найти закон течения псевдопластичных жидкостей успеха не принесли. Наибольшее распространение получил так называемый степенной закон течения, или уравнение Оствальда — [c.166]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология