Оглавление:
Неньютоновские жидкости
- Согласно закону вязкости Ньютона (1.2), график зависимости каркаса от удельной жидкости (π> x / (2y) — должен принимать форму прямой линии через начало координат, а наклон этой линии будет равен динамической вязкости жидкости при определенной температуре и давлении (рис. 1-2). Фактически, экспериментальная проверка показала, что хи пропорциональна ((x«x / (1y) для всех газов и однородных неполимерных жидкостей. Однако существует множество материалов, важных для промышленности, и их поведение нельзя объяснить формулой (1.2), которую называют неньютоновской жидкостью.
Величина вязкости воды при различных температурах равна [1], для воздуха — [2], а для некоторых других газов и жидкостей — [3, 4].Очень полные данные°можно найти в справочном руководстве(5).Диапамическая вязкость некоторых металлов показана в(6]. Описание течения неньютоновских жидкостей на самом деле является разделом более общей научной области, называемой реологией. Последняя может быть определена как «наука о деформации и течении» и занимается изучением механических свойств газов, жидкостей, пластических масс, битумов и кристаллических materials.
Построение кривых распределения температур по опытным данным описанным методом дает возможность проверки правильности допущений, принятых при изложении теоретических выкладок настоящего раздела. Людмила Фирмаль
В результате реология включает в себя механику ньютоновской жидкости на одном конце спектра рассматриваемой задачи и закон упругости крюка на другом конце. Покрытые таким образом участки связаны с деформацией и перетеканием всех видов твердых и пластичных материалов. Реологическое поведение большинства жидкостей в стационарном технологическом потоке. 1-2, вы можете смело Следующая обобщенная * форма отношений(1.2） Где η можно представить в виде функции yx1 1y или mxx. 1]при увеличении скорости сдвига (- дох / ды) и уменьшает (- дох / ды), если поведение жидкости называется псевдопластичность, и Р]возрастает с увеличением темп-дилатантные ножниц.
Если q не зависит от скорости сдвига, то свойства жидкости называются ньютоновскими, а далее= = | 1 [справочная формула (1.2)]. Для представления связи между ту и стационарным dOx / yy, многие эмпирические Рис. 1-2. 2-параметрическая (а) и 3-параметрическая (б) схема модели penuton- Уравнение или модель»».Ниже приводится краткое описание 5 характерных моделей. Каждая модель содержит положительные эмпирические параметры, которые определяются численно таким образом, что выполняется соответствие между данными xy и q, oh / q, y при постоянной температуре и давлении.
Формат модели Bingham *является: если значение huh положительное, то в выражении (1.8 a) следует использовать знак плюс, а если tr отрицательное, то следует использовать знак минус. Вещество, которое может объяснить свое поведение с помощью этой двухпараметрической модели, называется Вязкопластической жидкостью Бингема. Последний течет как ньютоновская жидкость, когда напряжение сдвига превышает m₀, в то время как напряжение сдвига остается неподвижным до тех пор, пока значение m₀ меньше значения m₀.Модель оказалась достаточно точной для многих тонкодисперсных суспензий**и паст.
- Модель Оствальда-Вейля выглядит следующим образом: (1.9） Формула для этих 2 параметров также называется степенным законом. Если n = 1, то последним соотношением будет закон вязкости Ньютона, m = P. Таким образом, отклонение n от 1 характеризует степень отклонения характеристик жидкости от Ньютона***. если значение n меньше 1, то жидкость ведет себя как псевдопластик, а если n больше 1, то проявляются свойства дилатанта. Написана модель Эйлинга.
Эта двухпараметрическая модель основана на кинетике Эйлинга жидкостей (см. раздел 1.5).Эта модель предсказывает существование псевдопластических свойств при конечных значениях и асимптотически преобразует их в закон вязкости Ньютона с q = A / B, когда tc приближается к нулю. Модель Эллиса-это: (1-11） Модель включает в себя 3 согласованных положительных параметра-pho, f1 и A. Если значение a выбрано больше 1, то рассматриваемой моделью будет вязкий закон Ньютона с меньшим значением xy.
С другой стороны, он предположил, что в турбулентном ядре турбулентная вязкость намного больше, чем ламинарная вязкость или теплопроводность. Людмила Фирмаль
Если значение выбранного а меньше 1, то для больших мух получается закон Ньютона вязкости. Структурно модель Эллиса очень гибка и содержит вязкий закон Ньютона (φ= 0) и степенной закон (φ= 0) как частные случаи*. Модель Райнера-Филиппова выглядит так: (1-12） +(ГБО / Т、） » Эта модель содержит 3 параметра P, c,, и т₅, которые связаны друг с другом. Уравнение (1.12) было предложено потому, что выражение ньютоновских свойств жидкости часто наблюдалось как при очень низких скоростях сдвига, так и при очень высоких скоростях сдвига rates. In 2 крайних случая, η= ₀₀ и P сводятся к вязкости ньютонов. = график зависимости huh от Лхх/Лу имеет точку перегиба [huh = ±T.] / zrd / po.
Реологическое поведение описанной модели схематично показано на рисунке. 1-2.It следует иметь в виду, что приведенное соотношение является лишь опасной эмпирической формулой для применения вне диапазона доступных экспериментальных данных data. In кроме того, в качестве параметров модели учитываются функции температуры, давления и состава, а также обычно диапазон изменения y> x / yy, поэтому предложенные уравнения справедливы. Поэтому при определении реологических параметров необходимо подробно объяснить условия измерения. В нестационарном режиме течения процесса возможен дополнительный тип неньютоновского поведения жидкости.
Поэтому, например, жидкость, характеризующаяся ограниченным уменьшением в| л, называется тиксотропной (см. уравнение (1.7) 1) во времени под действием постоянного напряжения сдвига, приложенного внезапно; она называется вязкоупругой, чтобы вернуться в исходное состояние после того, как напряжение сдвига, приложенное к ним, перестает действовать. Количественные исследования этих и других типов электропроводящих материалов являются важной и в значительной степени неосвоенной частью механики жидкости. * Например, параметры модели Эллиса для водного раствора карбоксиметилцеллюлозы можно найти в [12].
Смотрите также:
| Заградительное и комбинированное охлаждение | Зависимость вязкости от давления и температуры |
| Закон вязкости Ньютона | Теория вязкости разреженных газов |
