Жидкости неньютоновские ньютоновские

Для большинства жидкостей величина силы при этом может быть любой сколь угодно малой. Однако существуют жидкости с настолько упорядоченной молекулярной структурой, что требуется некоторое начальное усилие для осуществления сдвига. Такие жидкости называют пластичными. Если время действия сдвигающей силы мало по сравнению с то непрерывного перемещения молекул вообще не возникает, и жидкости, как твердые тела, оказывают упругое сопротивление сдвигу. Если время действия сдвигающей силы больше то возникает течение и проявляется вязкость, т. е. сопротивление сдвигу. Сила сопротивления может о>казаться так же, как в газах, пропорциональной скорости деформации. В этом случае жидкости называют ньютоновскими. Если связь между силой сопротивления и скоростью деформации отлична от линейной или начальное сдвиговое усилие не равно нулю, то жидкости называют неньютоновскими. [c.11]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЖИДКОСТИ. ПОНЯТИЕ НЬЮТОНОВСКОЙ, НЕНЬЮТОНОВСКОЙ И ИДЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ [c.4]

Такие жидкости, в отличие от рассмотренных в настоящем параграфе обычных нормальных — ньютоновских жидкостей, называются жидкостями неньютоновскими или аномальными. Они рассматриваются в гл. IX. [c.105]

От ньютоновских жидкостей неньютоновские можно отличить по значительным расхождениям величин вязкости последних при измерении в капиллярных вискозиметрах с различными диаметрами капилляров, обусловливающими различные скорости сдвига [124]. [c.89]

Как указывалось в разд. 9.5, изменения отражаются на кажущейся вязкости суспензии мелких частиц или макромолекул, вызывая неньютоновские эффекты даже тогда, когда частицы взвешены в жидкости, проявляющей ньютоновские свойства при течении. Одной из простейших моделей, на которых можно объяснить особенности поведения суспензии, обусловленные формой частиц, является модель эллипсоидальной частицы. Ориентация частиц по отношению друг к другу будет зависеть от противоположных эффектов, представленных ориентирующим влиянием поля сдвигового течения и дезориентирующим влиянием наложенного случайного броуновского движения. [c.543]

В общих курсах гидравлики обычно изучают лишь ньютоновские жидкости неньютоновские, как правило, здесь не рассматриваются, этим занимается реология — специальная наука, выделившаяся в самостоятельный раздел механики. Некоторые понятия и положения реологии, являющиеся необходимой теоретической предпосылкой для решения отдельных инженерных задач, связанных с применением неньютоновских жидкостей в нефтяном деле, рассматриваются в гл. 7. [c.17]

Измерение вязкости по ГОСТ 33—66 предусматривает использование различных капиллярных вискозиметров Оствальда и основано на отсчете времени истечения определенного объема л идко-сти через капилляр определенного диаметра под действием собственного гидростатического давления, создаваемого разностью уровней самой исследуемой жидкости в коленах вискозиметра. Метод пригоден для исследования только ньютоновских л<идкостей. От ньютоновских жидкостей неньютоновские можно отличить по значительным расхождениям величин вязкости при использовании вискозиметров с различными диаметрами капилляров, обусловливающими различные скорости сдвига. [c.242]

В классической гидромеханике общепринято рассматривать так называемое уравнение механической энергии. Разумеется, не существует принципа сохранения механической энергии уравнение механической энергии получается при помощи почленного скалярного умножения динамического уравнения на вектор скорости [8]. Уравнение механической энергии не содержит информации, дополнительной к той, которую содержит динамическое уравнение, и фактически содержит даже меньшую информацию, ибо оно является скалярным уравнением, в то время как динамическое уравнение векторное. Тем не менее уравнение механической энергии весьма полезно в классической гидродинамике, где девиатор-пая часть напряжения т предполагается равной нулю. Оно имеет ограниченное применение в ньютоновской гидромеханике и почти бесполезно в механике неньютоновских жидкостей. [c.46]

Требование инвариантности размерности приводит при помощи анализа размерностей к определенным правилам выбора масштабов для множества инженерных задач. К сожалению, это справедливо лишь в случаях, когда используются линеаризованные формы определяющих предположений. При нелинейных формах реологических связей (такова ситуация в гидромеханике неньютоновских жидкостей) правила выбора масштабов могут быть установлены только в том случае, если как в модели, так и в ее прототипе используется один и тот же материал. Действительно, асимптотическая справедливость линейной (т. е. ньютоновской) теории демонстрируется главным образом успешным использованием правил выбора масштаба в применении к различным материалам, а не прямым экспериментальным подтверждением основных предположений [4]. [c.60]

При таких условиях течения член у-т в уравнении движения можно опустить, и последнее вновь вырождается в уравнение Эйлера (7-1.6). Этот аргумент был фактически использован в обсуждении одной частной проблемы неньютоновской гидромеханики в [2]. Проблема состоит в том, что, в то время как для ньютоновских жидкостей условием применимости уравнения (7-1.6) является хорошо известное условие [c.255]

Это, однако, несправедливо для неньютоновских жидкостей. Действительно, для произвольного уравнения состояния, отличного от ньютоновского, уравнение (7-1.11) уже не будет означать, что дивергенция тензора напряжений равна нулю для несжимаемых жидкостей, и, следовательно, безвихревые поля течения, удовлетворяющие уравнению (7-1.6), не будут решениями полных уравнений движения. Следовательно, результаты классической гидромеханики применимы к неньютоновским жидкостям только в рамках ограничений, налагаемых неравенством (7-1.7). [c.257]

Классическая теория течения ньютоновских жидкостей в пограничном слое хорошо развита, и лучше всего этот предмет изложен в книге Шлихтинга [4]. Мы хотим обсудить здесь очень кратко только некоторые фундаментальные понятия, относяш,иеся к двумерным пограничным слоям, для того, чтобы проанализировать возможные обобщения этой теории на неньютоновские жидкости. [c.258]

Все ламинарные течения являются вискозиметрическими (хотя обратное утверждение несправедливо в гл. 5 некоторые из обсуждавшихся вискозиметрических течений характеризовались отличными от нуля инерционными силами). Хотя ламинарные течения возможны и для неньютоновских жидкостей, было показано [7], что в общем случае стационарное прямолинейное течение по трубе постоянного сечения для неньютоновских жидкостей невозможно, за исключением очень небольшого числа геометрий поперечного сечения (например, круглые трубы или бесконечные щели). Вторичные течения, т. е. циркуляционные течения в плоскости поперечного сечения, возникают как только принимаются во внимание отклонения от ньютоновского поведения. [c.260]

В то время как пренебрежение инерционными силами в уравнении движения в случае ньютоновских жидкостей приводит к уравнению (7-1.18), которое линейно (поскольку единственным нелинейным членом в уравнении (7-1.14) является член, описывающий инерционную силу), аналогичный результат не имеет места для неньютоновских жидкостей, когда уравнение, описывающее ползущее движение, остается нелинейным. Это справедливо независимо от того, в какой форме принимается реологическое уравнение состояния. В общем случае даже вид внутренних напряжений в неньютоновских жидкостях неизвестен. [c.261]

Если рассматривается механика некоторого класса гомологичных неньютоновских жидкостей, то подлежащие анализу размерные параметры те же самые, что и для соответствующего класса ньютоновских жидкостей, а именно V, L, Tt, g, р, плюс естественное время Л. Следуя строгому математическому подходу, мы можем образовать только один новый безразмерный критерий, поскольку введен только один новый размерный параметр. Тем не менее в литературе было предложено несколько совершенно различных безразмерных критериев, каждый из которых имеет особую физическую интерпретацию. Мы попытаемся перечислить наиболее важные из критериев, встречающихся в научной литературе, показать их физический смысл и обсудить взаимосвязь между различными критериями. [c.268]

Турбулентные течения очень трудны для анализа даже в случае ньютоновских жидкостей, поскольку в настоящее время нет вполне удовлетворительной феноменологической теории, позволяющей вычислить член уравнения (7-1.23), описывающий напряжения Рейнольдса, V-(pv v ). В случае неньютоновских жидкостей нелинейность уравнения состояния приводит к значительным дополнительным трудностям, и возможный анализ с необходимостью носит лишь качественный характер. [c.280]

Поскольку режим течения, устойчивый по отношению к бесконечно малым возмущениям, может оказаться неустойчивым по отношению к конечным возмущениям, линейный анализ дает в лучшем случае верхнюю границу критерия устойчивости. Это справедливо, конечно, как для ньютоновских, так и для неньютоновских жидкостей. [c.298]

Вышеприведенные замечания свидетельствуют о том, что полный анализ устойчивости течений неньютоновских жидкостей находится еще на весьма примитивном уровне. Поскольку на самом деле сообщалось о нескольких типах неустойчивости неньютоновских течений, в том числе для полей течений, известных как устойчивые в случае ньютоновских жидкостей, это представляет собой остающуюся нерешенной проблему гидромеханики неньютоновских жидкостей. [c.299]

Жидкости, у которых коэффициент динамической вязкости не зависит от скорости, а изменяется под влиянием давления и температуры, называют ньютоновскими или нормальными жидкостями. Кроме них существуют аномальные (неньютоновские) жидкости нефтепродукты, смазочные масла, коллоидные растворы, для которых закон внутреннего трения выражается в виде [c.10]

Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Жидкости, вязкость которых полностью определяется их химической природой и состоянием (температурой й давлением), называются ньютоновскими. К ним относятся вода, воздух, пар, природный газ и др. Их движение описывается формулой (6). [c.17]

Жидкости, в которых силы внутреннего трения не подчиняются уравнению (12), называются аномальными или неньютоновскими. К ним относятся некоторые масла при отрицательных температурах, коллоиды, парафинистые нефтепродукты при низких температурах. Вода, воздух, спирт, ртуть, большинство масел, применяемых в гидроприводах, относятся к обычным, т. е. ньютоновским жидкостям. [c.14]

При движении неньютоновской вязкой жидкости по трубе радиусом а и длиной / под действием перепада давления Ар распределение касательного напряжения по радиусу, как и в случае ньютоновской жидкости, имеет вид [c.205]

Консистентные смазки за последнее время применяются все шире и шире для различных узлов трения машин. Их преимущества в ряде случаев по сравнению с обычными смазочными маслами связаны с их особыми механическими свойствами, а именно с пластичностью. Исследования пластичных свойств смазок, выполненные Д. С. Вели-ковским [1], акад. П. А. Ребиндером [2], В. П. Варенцовым [3] и другими авторами, позволили сделать ряд выводов. В частности, выяснилось [4], что различные смазки обнаруживают весьма разнообразные механические свойства и принадлежат к разным классам реологических тел. Наши исследования [5], проведенные с применением ротационного вискозиметра, приводят к тому же заключению. Некоторые из смазок близки к бингамовскому телу другие, имея определенное предельное напряжение сдвига 0, не подчиняются закону вязко-пластичного течения Бингама третьи представляют собой неньютоновские жидкости, т. е. показывают аномалию вязкости, но не обнаруживают 6 наконец, четвертые близки по своим свойствам к высоковязким ньютоновским жидкостям. [c.119]

ЖИДКОСТЬ [—вещества в конденсированном агрегатном состоянии, промежуточном между твердым и газообразным идеальная — жидкость, в которой отсутствует внутреннее трение квантовая — жидкость, свойства которой определяются квантовыми эффектами, в частности сверхтекучестью неньютоновская— жидкость, вязкость которой не является постоянной величиной ньютоновская — жидкость, подчиняющаяся при своем течении закону пропорциональности касательных напряжений и скорости сдвига (перегретая — метастабильное состояние жидкости, нагретой до температуры выше температуры ее равновесного фазового перехода в газообразное переохлажденная — метастабильное состояние жидкости, охлажденной до температуры ниже температуры ее равновесного фазового перехода в твердое) состояние при данном давлении] [c.230]

НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ — вязкая жидкость, коэф. вязкости к-рой зависит от приложенного напряжения. В отличие от ньютоновской жидкости (рис., а), при простом чистом сдвиге диаграмма зависи- [c.319]

Описанные выше методы оценки применимы для ньютоновских и неньютоновских жидкостей. Методы оценки неньютоновских жидкостей разработаны в основном изготовителями красок, консистентных смазок и других материалов этого типа почти все эти методы основаны на измерении крутящего момента. Следует учитывать, что жидкости для гидравлических систем [c.92]

Зависимость (1.5) называют законом трения Ньютона. Она была позднее экспериментально обоснована профессором Н. П. Петровым. Течения большинства жидкостей, используемых в гидравлических системах, подчиняются закону трения Ньютона, и их называют ньютоновскими жидкостями. Однако следует иметь в виду, что существуют жидкости, в которых закон (1.5) в той или иной степени нарушается. Такие жидкости называют неньютоновскими. [c.10]

Наряду с влиянием циркуляционного потока на перепад давления в продольном потоке введем в рассмотрение влияние боковых стенок винтового канала по аналогии с методикой для винтовых каналов с малым углом подъема винтовой линии. С этой целью в уравнении (6.7) коэффициент с определим как поправку на аномалию вязкости и одновременно на влияние циркуляционного потока на продольный, сравнивая продольные потоки ньютоновской и неньютоновской жидкости в широких винтовых каналах. В этом случае коэффициент с определится следующим выражением [c.174]

Вязкость динамическая (сопротивление сдвигу) — сила сопротивления, возникающая при взаимном относительном перемещении слоев жидкости с определенной скоростью. Жидкости, у которых сопротивление сдвигу прямо пропорционально скорости скольжения, называют ньютоновскими, все остальные — неньютоновскими. [c.128]

Жидкости и газы, для которых справедлива эта зависимость, называются ньютоновскими. Приводимые ниже сведения относятся только к таким средам. Данные о неньютоновских жидкостях можно найти в [4, 55]. [c.11]

Вязкостью называется обусловленная подвижностью молед ул способность жидкости или газа сопротивляться относительному сдвигу ее слоев. Если возникающие при сдвиге касательные напряжения подчиняются закону вязкого трения Ньютона, т. е. изменяются пропорционально скорости сдвига, то жидкости называются ньютоновскими. Существуют также неньютоновские жидкости, у которых касательные напряжения могут отличаться от нуля при равных нулю скоростях сдвига. Эти напряжения могут также зависеть от продолжительности процесса сдвига слоев жидкости. В последнее время для улучшения вязкостно-температурных свойств в некоторые жидкости, применяемые в гидросистемах, вводятся полимерные загустители. Вследствие этого действительная вязкость жидкости отличается от определяемой в обычных вискозиметрах тем больше, чем больше скорости относительного сдвига слоев. Такие жидкости могут только приближенно приниматься ньютоновскими. Для воздуха и газов закон вязкого трения Ньютона является справедливым. [c.175]

Таким образом, на данной стадии возможны два подхода к гидромеханике неньютоновских жидкостей. С одной стороны, можно сконцентрировать внимание на проблемах течения, для которых (в некотором смысле требующем определения) используется лишь кажущаяся вискозиметрическая вязкость, так что неадекватность уравнения (2-3.4) считается несущественной. Такая система представлений характерна для предмета, который мы будем называть обобщенной ньютоновской гидромеханикой. Этот подход может быть оправдан либо вследствие того, что в рассматриваемом течении существенна лишь вискозиметрическая вязкость (к этой категории относятся ламинарные течения, по крайней мере в первом приближении), либо вследствие того, что рассматриваемый материал имеет зависящую от сдвига вискозиме-трическую вязкость, но не обладает никакими другими неньютоновскими свойствами. (К этому типу зачастую относятся суспензии твердых частиц, но, к сожалению, нельзя отнести более важные в практическом отношении полимерные расплавы и растворы.) [c.66]

Реометрией называют экспериментальное определение реологического поведения материалов. Хотя в случае ньютоновских жидкостей реометрия ограничивается серией весьма простых экспериментов, эти эксперименты становятся чрезвычайно трудными для неньютоновских жидкостей и особенно для жидкостей, обладающих памятью. [c.167]

Основным безразмерным критерием неньютоновской гидромеханики является число Вейссенберга We. Поскольку поведение любой жидкости в случае медленных течений стремится к ньютоновскому, представляется желательным определить безразмерное число, которое характеризовало бы меру немедленности (nonslowness) течения, определяя тем самым существенность ньютоновского эффекта. [c.268]

В заключение отметим, что режим течения неньютоновских жидкостей апределяется по критическому значению обобщенного числа Рейнольдса Re До сих пор, однако, этот вопрос не нашел своего окончательного решения. Отдельные исследователи считают, что в случае неньютоновских жидкостей число Re p имеет большее значение, чем для жидкостей ньютоновских другие придерживаются противоположной точки зрения. [c.296]

Надо подчеркнуть следующее важное обстоятельство, которое всегда необходимо иметь в виду. Как правило, действительные явления настолько сложны, что они непосредственно не поддаются соответствующей математической обработке. Поэтому и приходится, как то отмечалось в гл. 16, пользоваться воображаемыми моделями (или иначе идеальными телами или идеальными процессами ), которыми мы предварительно заменяем действительное явление или действительное тело. Именно такими воображаемыми моделями (или идеальными телами) и являлись идеальная жидкость, поясненная в 1-3 упомянутая модель Буссинеска модель Вернадского (см. гл. 15) и модель Форхгеймера (см. гл. 17) ньютоновская и неньютоновская жидкости жидкости Бингама и Шведова и т.п. [c.624]

Кривые текучести V — т и зависимости эффективной вязкости т1 от напряжения сдвига т а — диаграммы для ньютоновской жидкости б, г — диаграммы для неньютоновских жидкостей, у к-рых п снижается с ростом у и т в — диаграмма для неньютовов-ской жидкости, у к-рой я повышается с ростом V и т д диаграмма для вязкопластиче-сного тела с пределом текучести 6. [c.319]

Задачи течения неньютоновских жидкостей. Этот класс задач рассматривает течение структурно-вязких жидкостей (жидкие полимеры, стекла, эмульсии и др.), вязкость которых зависит от режима течения даже при малых числах Рейнольдса. Для решения таких задач используются численные методы пограничного слоя или методы решения задач по течению в каналах с введением дополнительных соотношений для расчета реологических свойств (вязкости, пластичности, упругости и т.д.). Поскольку для решения таких задач используются уравнения, описывающие течение ньютоновских жидкостей, вся аномалия вводится формально в изменение свойств этих жидкостей. Как правило, это ведет к сильсюй зависимости свойств от искомых функций. Так, для высоковязких парафинистых нефтей их вязкость определяется как функция температуры среды и производной скорости. Такой характер зависимости свойств неиьютоновск 1х жидкостей вызывает повышение нелинейности системы уравнений, что в конечном счете ведет лишь к увеличению итераций при использовании метода прогонки. [c.188]

В вискозиметре фирмы Брукфилд Синхро-Лектрик используется один цилиндр и измеряется сила, необходимая для вращения цилиндра в жидкости с постоянной скоростью. Изменяя скорости вращения, получают разные скорости сдвига. Прибор дает возможность измерять вязкость ньютоновских и кажущуюся вязкость неньютоновских жидкостей. [c.91]

Для автоматического измерения и непрерывной записи вязкости применяется также прибор фирмы Бендикс Ультра-вико-зон . Прибор состоит из щупа, погружаемого в исследуемую жидкость, и электронно-вычислительного устройства. Щупу сообщаются ультразвуковые колебания. Перивд затухания колебаний зависит от вязкости и плотности материала. Изменения в частоте колебаний измеряются электронно-вычислительным прибором и выражаются в виде произведения абсолютной вязкости на плотность. При помощи этого прибора можно исследовать ньютоновские и неньютоновские жидкости [124]. [c.92]

Коэффициент с определяют из сравнения плоских потоков ньютоновской и неньютоновской жидкости, т. е. без учета влияния doKOBbix стенок прямоугольного винтового канала. Для решения такой задачи целесообразно сформулировать следующие два без размерных комплекса [c.169]

Для неньютоновских жидкостей квазиодномерные уравнения могут быть построены практически теми же методами, что и для ньютоновской. Например, для нелинейно-вязких жидкостей изменениям подлежат только соотношения (2.7) и (2.8), где следует учесть зависимость от (0, t) и g L t) соответственно, и замыкающие соотношения (4.5) и (4.8) [6]. Процедура их получения может быть основана на решении нелинейной краевой задачи div(/ Vг )Vг ) = дрс/дх U p i ) = U wi ) заменяющей (4.1). В частности, для жидкостей со степенным реологическим законом f(a) при = 0 заведомо получим степенные зависимости иГгот и7 . [c.651]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...